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最新 简单机械练习题(含答案)
2.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重 150N 的物体匀速提升 1m,不计摩擦和
绳重时,滑轮组的机械效率为 60%.则下列选项错误的是( )
A.有用功一定是 150J
B.总功一定是 250J
C.动滑轮重一定是 100N
D.拉力大小一定是 125N
【答案】D
【解析】
【分析】 知道物体重和物体上升的高度,利用 W=Gh 求对物体做的有用功; 又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了有用功和总功可求额外功,不计 绳重和摩擦,额外功 W 额=G 轮 h,据此求动滑轮重;
100
0 0
83.3%
,
故 D 正确为答案。
8.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高
度.则()
A.乙升降机提升重物做的有用功较多
B.甲升降机的电动机做的额外功较
多
C.甲升降机的电动机做的总功较少
D.乙升降机的电动机做的总功较
少
【答案】C
【解析】
【详解】
A.提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等,故 A 错误;
P W总 0.45J 0.45W , t 1s
故 C 正确;
D.拉力做的有用功 W 有 =Gh=4N×0.1m=0.4J,滑轮组的机械效率是:
W有 100% 0.4J 100% ≈88.9%,
W总
0.45J
故 D 错误。
5.物体做匀速直线运动,拉力 F=60N,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,则物体受到的 摩擦力是
确;
C、该杠杆的阻力大小为:G=4×0.5N=2N,故 C 错误;
D、根据杠杆的平衡条件,F1l1=F2l2,G×OB=F× 1 OA,代入数据,2N×8cm=F×4cm,解得, 2
F=4N,故 D 错误。
11.如图所示,属于费力杠杆的是
A.
用镊子夹物品
B.
用汽水扳子开瓶盖
C.
用手推车推货物
D.
用羊角锤起钉子
4.如图所示,定滑轮重 4N,动滑轮重 0.5N,在拉力 F 的作用下,1s 内将重为 4N 的物体 A 沿竖直方向匀速提高了 10cm.如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是
A.绳子自由端移动速度为 0.3m/s B.拉力 F 的大小为 4N C.拉力 F 的功率为 0.45W D.滑轮组的机械效率为 75% 【答案】C 【解析】
A.F 增大,L 增大,M 增大
B.F 增大,L 减小,M 减小
C.F 增大,L 减小,M 增大
D.F 减小,L 增大,M 增大
【答案】C
【解析】
【分析】
找某一瞬间:画出力臂,分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况,根据杠杆平衡条件求
解.
【详解】
如图,
l 为动力臂,L 为阻力臂,由杠杆的平衡条件得:Fl=GL;以 O 点为轴,由竖直位置逆时针匀 速转到水平位置的过程中,l 不断变小,L 逐渐增大,G 不变;由于杠杆匀速转动,处于动 态平衡;在公式 Fl=GL 中,G 不变,L 增大,则 GL、Fl 都增大;又知:l 不断变小,而 Fl 不断增大,所以 F 逐渐增大,综上可知:动力 F 增大,动力臂 l 减小,动力臂和动力的乘 积 M=Fl 增大; 故选 C. 【点睛】 画力臂: ①画力的作用线(用虚线正向或反方向延长); ②从支点作力的作用线的垂线得垂足; ③从支点到垂足的距离就是力臂.
B.机械效率是表示有用功所占总功的百分比,故做功多,而不知道是额外功还是有用 功,所以无法判断机械效率,故 B 错误; C.由于功率和效率没有直接关系,所以功越快,机械效率不一定越高,故 C 错误; D.使用任何机械都不省功,故 D 错误. 故选 A.
13.如图所示,一根木棒在水平动力(拉力)F 的作用下以 O 点为轴,由竖直位置逆时针 匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为 L,动力与动力臂的乘积为 M,则
故选 D。
【点睛】
本题考查滑轮组的特点,解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。
6.利用如图所示的滑轮组提起一个重为 2000N 的物体,绳子自由端的拉力 F=600N。10s 内物体被匀速提升 2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是
A.动滑轮总重为 400N B.绳子自由端移动的速度为 0.8m/s C.拉力 F 做功为 6000J
【答案】A 【解析】 【详解】 A、用镊子夹物品时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆; B、汽水扳子开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; C、用手推车推货物,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; D、用羊角锤起钉子,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆. 故选 A. 【点睛】 此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂; ②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.
C.物体 A 克服摩擦力做的功 W 有用=fs=300N×4m=1200J,故 C 错误。
D.由题可知:物体 A 克服摩擦力做的功 W 有用=fs=300N×4m=1200J,拉力 F 所做的总功 W 总
=Fs 绳子=120N×12m=1440J,所以滑轮组的机械效率
W有用 W总
100
0 0
1200J 1440J
不计摩擦和绳重,根据 F= 1 (G 物+G 轮)求拉力大小. n
【详解】
对左图滑轮组,承担物重的绳子股数 n=3,对物体做的有用功:W 有=Gh=150N×1m=150J,
由
η= W有 W总
,得:W
总=
W有
150J
=
60%
=250J,因此,W
额=W
总-W
有=250J-150J=100J;因为不
计绳重和摩擦,W 额=G 轮 h,所以动滑轮重:G 轮= W额
【详解】
由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n=2, A.绳端移动的距离是: s=2h=2×0.1m=0.2m, 绳子自由端移动的速度是:
v s 0.2m 0.2m/s , t 1s
故 A 错误;
B.不计绳重和摩擦,则拉力
F
1 n
G
G动
=
1 2
4N
0.5N
2.25N
,
故 B 错误;
C.拉力做的总功:W 总 =Fs=2.25N×0.2m=0.45J,拉力 F 的功率:
A.60 N B.120 N C.20 N D.180 N 【答案】D 【解析】 【分析】
分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,根据
得到
物体受到的摩擦力。
【详解】
从图中得到动滑轮上的绳子段数为 3,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,物体受到的摩
擦力:f=3F=3×60N=180N。
故选 D.
3.为探究杠杆平衡条件,老师演示时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力 计取代一侧的钩码继续探究(如图 ),这样做的目的是( )
A.便于直接读出拉力的大小
B.便于同学们观察实验
C.便于正确理解力臂 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
D.便于测量力臂的大小
从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的, 力臂在杠杆上可以直接读出,当用弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会 发生变化,相应变短,由杠杆的平衡条件知道,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡, 所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识,故 C 正确.
C.物体 A 克服摩擦力做的功为 480J
D.滑轮组的机械效率约为 83.3%
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由题图可知,承担物体拉力的绳子的股数 n=3,因此物体 A 在 4s 内匀速前进了 4m,则
绳子自由端在 4s 内移动了 s 绳子=3×以物体 A 重力做功的功率为 0,故 B 错误。
10.如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为 2cm,在 B 点竖直悬挂 4 个重均为 0.5N 的钩码,当在 A 点用与水平方向成 30°角的动力 F 拉杠杆, 使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是
A.杠杆的动力臂为 8cm
B.该杠杆为费力杠杆
D.增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率 【答案】B 【解析】
【详解】
A.由图知道,承担物重的绳子是四段,即 n=4,若忽略绳重及摩擦,则拉力是:
F
1 4
G
G动
,
由此可得动滑轮的总重是:
G动 4F G=4 600N 2000N=400N ,
由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦,故 A 错误; B.绳子自由端移动的距离是: s=4h=4×2m=8m, 绳子自由端移动的速度是:
100J
=
=100N,拉力
F 的大小:
h 1m
F= 1 (G 物+G 轮)= 1 (150N+100N)= 250 N;对右图滑轮组,承担物重的绳子股数
3
3
3
n=2,对物体做的有用功:W
有=Gh=150N×1m=150J,由
W有
η=
W总
,得:W
总
= W有
150J
=
60%
=250J,所以
W
额=W
总-W
W有 Gh 400N 2m 800J ,
A 选项正确。
B.绳子的自由端移动的距离是 4m,工人做的总功:
W总 Fs 250N 4m 1000J ,
B 选项错误。
C.滑轮组的机械效率:
W有 800J 80% , W总 1000J
C 选项错误。
D.拉力做功的功率:
D 选项错误。
P W 1000J 100W , t 10s