(专项习题)天津初三物理简单机械测试题(含答案).doc

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1、【专项习题】天津初三物理简单机械测试题(含答案)一、选择题1如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力,将相同的重物缓慢提升相同的高度(不计绳重和一切摩擦)下列说法正确的是( )A拉力F1小于拉力F2B甲、乙两滑轮组的机械效率相同C甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B【解析】【详解】不计绳重及摩擦,因为拉力F=(G物+G动),n1=2,n2=3,所以绳端的拉力:F1=(G物+G动),F2=(G物+G动),所以F1F2,故A错误;因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额

2、=G动h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功相同;因为=,所以两滑轮组的机械效率相同,故B正确;使用动滑轮能够省力,动滑轮为省力杠杆,故C错误;因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,则s1s2,故D错误;2在生产和生活中经常使用各种机械,使用机械时A功率越大,做功越快B做功越多,机械效率越高C做功越快,机械效率越高D可以省力、省距离,也可以省功【答案】A【解析】【分析】(1)功率是表示做功快慢的物理量,即功率越大,做功越快;(2)机械效率是表示有用功所占总功的百分比;即效率越高,有用功所占的比例就越

3、大;(3)功率和效率是无必然联系的;(4)使用任何机械都不省功【详解】A功率是表示做功快慢的物理量,故做功越快功率一定越大,故A正确;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A3用如图所示滑轮组提起重G=320N的物体,整个装置静止时,作用在绳自由端的拉力F=200N,则动滑轮自身重力是(绳重及摩擦不计)A120NB80NC60ND无法计算【答案】B【解析】【详解】由图可知,n=2,由题知,G物=320N,F=200N

4、,不考虑绳重和摩擦,即:,动滑轮重:G轮=80N4下列简单机械中既可以省力,同时又可以改变力的方向的是A定滑轮B动滑轮C斜面D滑轮组【答案】D【解析】【分析】不同机械的优缺点都不一样:动滑轮省力,但不能改变力的方向;定滑轮可以改变方向,但不能省力;斜面只能改变力的大小;滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向【详解】A、定滑轮只能改变力的方向,不能省力,不符合题意;B、动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,不符合题意;C、斜面可以省力,不能改变力的方向,不符合题意;D、滑轮组既可以省力,也可以改变力的方向,符合题意;故选D5用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内

5、匀速前进了4m,物体A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦下列说法中正确的是A绳子自由端在4s内移动了8m B物体A重力做功的功率为1000WC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=34m=12m。故A错误。B物体在重力方向上没有做功,所以物体A重力做功的功率为0,故B错误。C物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N4m=1200J,故C错误。D由题可知:物体A克服摩擦力做的

6、功W有用=fs=300N4m=1200J,拉力F所做的总功W总=Fs绳子=120N12m=1440J,所以滑轮组的机械效率,故D正确为答案。6将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示),斜面长1.2m,高0.4m,斜面对物体的摩擦力为0.3N(物体大小可忽略)则下列说法正确的是A沿斜面向上的拉力0.3NB有用功0.36J,机械效率20%C有用功1.8J,机械效率20%D总功2.16J,机械效率83.3%【答案】D【解析】试题分析:由题意知:物重G=4.5N,高h=0.4m,斜面长L=1.2m,受到的摩擦力f=0.3N,则所做的有用功W有=Gh=4.5N0.4m=1.8J,所做

7、的额外功W额=fL=0.3N1.2m=0.36J故总功为W总=W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J,机械效率=W有/W总=1.8J/2.16J=83.3%故选项D是正确的【考点定位】功、机械效率的相关计算7下列杠杆中属于费力杠杆的是A B C D【答案】C【解析】【详解】A、剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;B、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误C、如图的镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C正确;D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误;故选B【点睛】重点是杠杆的分类,即动力臂大于阻力臂时,为省力杠杆;

8、动力臂小于阻力臂时,为费力杠杆,但省力杠杆费距离,费力杠杆省距离。8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 AF增大,L增大,M增大 BF增大,L减小,M减小CF增大,L减小,M增大 DF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

9、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:画力的作用线(用虚线正向或反方向延长);从支点作力的作用线的垂线得垂足;从支点到垂足的距离就是力臂9关于机械效率的问题,下列说法中正确的是( )A做的有用功越多,机械效率一定越高B单位时间内做功越多,机械效率一定越高C省力越多的机械,机械效率一定越高D额外功在总功中所占比例越小,机械效率一定越高【答案】D【解析】【详解】A、做功多,有用功不一定多,有用功占总功的比例不一定高,所以机械效率不一定

10、高,故A错误;B、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关,故B错误;C、省力多的机械的机械效率往往偏低,故C错误;D、额外功在总功中所占比例越小,说明有用功在总功中所占的比例越大,机械效率就越高,故D正确;故选D【点睛】总功有用功+额外功;有用功和总功的比值叫机械效率;由机械效率的定义可知,机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关,与做功多少、功率大小无关10如图,用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是 A绳子自由端拉力的功率是70WB滑轮组的机械效率是85.7%C提升重物的过程中所做的额外功是400JD提升的重物变成

11、400N时,滑轮组的机械效率将变大【答案】B【解析】【详解】A根据图示可知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力:F=(G+G轮)=(600N+100N)=350N,拉力端移动距离:s=2h=22m=4m,总功:W总=Fs=350N4m=1400J,拉力的功率:P=140W;故A错;B有用功:W有用=Gh=600N2m=1200J,滑轮组的机械效率:=85.7%,故B正确;C提升重物的过程中所做的额外功:W额=W总W有用=1400J1200J=200J,故C错;D当提升重物的重力减小为400N,做的有用功就变小,而额外功几乎不变,有用功和总功的比值变小,故滑轮组的机械效率变小,故D错;11质量为60k

12、g的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼已知工人在1min内将货物匀速提高6m,作用在钢绳的拉力为400N,滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示(机械中摩擦和绳重均不计)下列说法正确的是A作用在钢绳上的拉力的功率为400WB动滑轮的重力为200NC人对绳子的最大拉力为1000ND该滑轮组的最大机械效率为83.3%【答案】B【解析】【分析】(1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离 ,利用 求拉力做的功,再利用求拉力的功率;(2)由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率=60%,利用求拉力;因机械中摩擦力及绳重忽略不计,拉力,据此求动滑轮重力;(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物

13、时,绳子的最大拉力等于工人的重力;(4)利用求提升的最大物重,滑轮组的最大机械效率 .【详解】(1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离: ,拉力做的功:,拉力的功率:,故A错;(2)由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率=60%,根据可得:拉力,因机械中摩擦力及绳重忽略不计,则,所以, ,故B正确;(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力: ,故C错;(4)由可得,提升的最大物重: ,机械中摩擦和绳重均不计,则滑轮组的最大机械效率:,故D错故选B12如图所示的滑轮组,用F=30N的拉力,拉动水平地面上重为300N的物体,使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为

14、45N,在此过程中,下列说法正确的是 拉力做的功是120J 绳子自由端移动的距离是2m 滑轮组的机械效率是75%A点受到的拉力为300NABCD【答案】C【解析】【详解】由图可知,n=2,则绳子自由端移动的距离:;故错误;拉力做的功:;故正确;克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功,则有用功:W有=fs物=45N2m=90J,滑轮组的机械效率:故正确;因物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力,所以,A点受到的拉力:FA=f=45N;故错误;故ABD错误,C正确。13在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式,所用动力最小的是(不计机械自重、绳重和摩擦

15、)( )A B C D【答案】D【解析】不计机械自重绳重和摩擦,即在理想状况下:A. 图示是一个定滑轮拉力F1G;B. 根据勾股定理知h3m,图中为斜面,F25mG3m,得到F20.6G;C. 如图所示,由图可知,由杠杆平衡条件可得:F3L2GLG,拉力F3GG0.4G;D. 由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n3,拉力F4G;因此最小拉力是F4;故选:D。点睛:由图示滑轮组,确定滑轮组的种类,根据滑轮组公式求出拉力F1、F4;由勾股定理求出斜面的高,根据斜面公式求出拉力F2的大小;由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关系,然后由杠杆平衡条件求出拉力F3;最后比较各力大小,确定哪个拉力最小。14C

16、点为硬棒AD的重心,硬棒可绕A点转动。在棒的B点施加力F1,F1的方向沿OO线,棒在图所示位置处于静止状态。则AF1GBF1=C重力的力臂等于S1DF1方向沿OO线向下【答案】A【解析】【详解】AB由图像可得,A点到F1的距离为s2,若令A点到重力的距离为s3,根据杠杆的平衡条件“动力动力臂=阻力阻力臂”可知可以推出由于可得故A选项正确,符合题意,B选项错误,不符合题意;C重力的力臂为支点A到重力的距离,重力竖直向下,因此力臂为水平方向,故C选项错误,不符合题意;DF1与G在支点同侧,重力方向竖直向下,所以F的方向应该向上,故D选项错误,不符合题意。15如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A

17、、B,放手后将出现的想象是(滑轮重、绳重及摩擦不计)A下降 BB下降 C保持静止 D无法确定【答案】B【解析】不计绳子、滑轮的重力和摩擦,B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,B所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等,重力相等,将A拉起只需B重力的一半即可,所以B下降,A上升故选B.点睛:利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题动滑轮可以省一半力,定滑轮不能省力16如图所示,一直杆可绕O点转动,杠杆下端挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置,在这个过程中直杆 A始终是省力杠杆 B始终是费力杠杆C先是省力的,后是费力的 D先是费力的,后是省力

18、的【答案】C【解析】【详解】由图可知动力F1的力臂始终保持不变,物体的重力G始终大小不变,在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中,重力的力臂逐渐增大,在L2L1之前杠杆是省力杠杆,在L2L1之后,杠杆变为费力杠杆17用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计则A手的拉力:F甲=F乙;机械效率:甲=乙B手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙C手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙D手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙【答案】D【解析】【详解】由图可知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力;乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和

19、滑轮总重力的一半,则手的拉力:F甲F乙;两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,所以结合机械效率公式可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小;所以选D18如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为A50J B25J C100J D200J【答案】B【解析】【详解】如图所示,是动滑轮的特殊用法,拉力是A与地面摩擦力的2倍,故;物体A在水平方向上匀速移动5m,则拉力移动的距离:,拉力F做的功:故选B19建筑工人用如图所示的滑

20、轮组,在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍在此过程中下列说法正确的是( )A绳子自由端沿水平方向移动了6 mB物体受到的拉力为750NC拉力F的功率为750WD滑轮组的机械效率为80%【答案】D【解析】【详解】A由图可知,n=2,则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=22m=4m,故A错误;B物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.41500N=600N,故B错误;C拉力F做的功W总=Fs=375N4m=1500J,则拉力F

21、的功率P=375W,故C错误;D有用功W有=FAsA=600N2m=1200J,则滑轮组的机械效率=100%=100%=80%,故D正确;20某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼,如果分别采用如图所示的两种方式搬运,F1和F2做功的情况,以下判断正确的是( )A两种方式机械效率一定相等B两种方式功率一定相等C两种方式所做的总功一定相等D两种方式所做的有用功一定相等【答案】D【解析】【详解】A有用功相同,总功不同,机械效率等于有用功和总功的比值,所以机械效率也不同,故A错误B搬运时间不知道,无法比较功率的大小,故B错误C但额外功不同,总功等于额外功与有用功之和,所以总功不同,故C错误,D两只搬运方式所做的有用功根据公式W=Gh可知是相同的,故D正确

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