1、（物理）初中物理简单机械专项小结（解析版）一、选择题1如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）A物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB物体在水中受到的浮力为320NC物体的体积为810-3m3D物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】C【解析】【详解】A由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=22m=4m，拉力端移动的速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N
2、0.4m/s=80W，故A错；B滑轮组的机械效率：=W有用/W总=（GF浮）h/Fs=（GF浮）h/F2h=GF浮/2F=400NF浮/2200N=80%，解得：F浮 =80N，故B错；C由F浮 =水 V排 g得物体的体积：V=V排 =F浮/水g=80N/1103kg/m310N/kg=810-3 m3 ，故C正确；D物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%，故D错。2下列说法中正确的是A机械效率越高，机械做功一定越快B做功越多的机械，机械效率一定越高C做功越快的机械，功率一
3、定越大D功率越大的机械做功一定越多【答案】C【解析】机械效率越高，表示有用功与总功的比值越大，功率表示做功快慢，功率越大，机械做功一定越快机械效率与功率没有关系，故A错误做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故B错误功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率一定越大，故C正确，符合题意为答案功等于功率与时间的乘积，时间不确定，所以功率越大的机械做功不一定越多，故D错误3如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，为一可绕固定点转动的轻质杠杆，已知， 端用细线挂一空心铝球，质量为 当铝球一半体积浸在水中，在 端施加 的竖直向下的拉力 时，杠杆恰好在水平位置平衡（，
4、）下列结果正确的是A该铝球空心部分的体积为B该铝球的体积为C该铝球受到的浮力为D该铝球受到的浮力为【答案】C【解析】【分析】根据密度的公式得到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到A端的拉力，铝球在水中受到的浮力等于重力减去A端的拉力，根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积【详解】铝球实心部分的体积：，由杠杆平衡的条件可得：FAOA=FBOB，铝球受到的浮力：，铝球排开水的体积：，铝球的体积：，则空心部分的体积：【点睛】本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式4如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙
5、的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为（ ）A75 B667 C333 D25【答案】A【解析】试题分析：由题意可知，人所做的总功为W总=W有+W额=300J+100J=400J，故动滑轮的机械效率为=W有/W总=300J/400J=75%，故应选A。【考点定位】机械效率5如图所示，动滑轮重为1 N，拉力F为5 N，则重物G和弹簧秤读数为AG为4 N，弹簧秤读数为5 NBG为9 N，弹簧秤读数为10 NCG为10 N，弹簧秤读数为5 NDG为9 N，弹簧秤读数为5 N【答案】D【解析】此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力，因拉力F为5N，所以弹簧秤读数也
6、为5N；，所以G=9N，故选项D正确；故选D6在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m.（g取10N/kg）.下列说法正确的是（ ）A物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力B做的有用功是5JC此斜面的机械效率为62.5%D物体受到的摩擦力大小为10N【答案】C【解析】A. 沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误；B. 所做的有用功：W有用Ghmgh5kg10N/kg1m50J，故B错误；C. 拉力F对物体做的总功：W总Fs40N2m80J；斜面的机械效率为：100%100%62.5%，故C正确；D
7、. 克服摩擦力所做的额外功：W额W总W有80J50J30J，由W额fs可得,物体受到的摩擦力：f15N，故D错误故选C.点睛：（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式WGh可求重力做功，即提升物体所做的有用功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式计算出机械效率；（4）总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额fs求出物体所受斜面的摩擦力7如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是ABCD【答案】C【解析】【详解】A此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=G；B此图是定滑轮，由
8、定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F=G；C此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3股，则F=G；D此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F=G由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C，C符合题意8物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体，滑轮的质量比物体的质量小，若不计绳重及摩擦，提升重物的高度一样，对比如图所示甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是A甲更省力，甲的机械效率大B乙更省力，乙的机械效率大C乙更省力，甲、乙机械效率一样大D甲更省力，甲、乙机械效率一样大【答案】D【解析】【分析】（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh，
9、；（2）把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系【详解】（1）不计绳重及摩擦，拉力，由图知，n甲=3，n乙=2，所以F甲F乙，甲图省力；（2）由题知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同；根据W额=G轮h、W有用=G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，由可知，两滑轮组的机械效率相同故选D9如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。则A物体上升的速度是
10、2.5m/sB拉力F大小为400NC拉力F的功率为40WD拉力F的功率为80W【答案】D【解析】【详解】A由得体的速度：故A项不符合题意；B图可知，绳子段数为，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力：故B项不符合题意；CD绳子自由端移动的速度：拉力F的功率：故C项不符合题意，D项符合题意。10如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）则下列说法正确的是A斜面上的摩擦力是50NB拉力的功率是50WC拉力所做的功是300JD斜面的机械效率是80%【答案】A【解析】【分析】（1）利用WFs计算该过程拉力F做
11、的功；利用W有Gh求出有用功，利用W额W总W有求出额外功，然后利用W额fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用P 求拉力做功功率；（3）由 求斜面的机械效率【详解】AC.拉力F做的功：W总Fs150N3m450J；有用功：W有用Gh500N0.6m300J，额外功：W额W总W有用450J300J150J，由W额fs可得，物体在斜面上受到的摩擦力：f 50N，故A正确、C错误；B.拉力的功率：P 75W，故B错；D.斜面的机械效率： 100%66.7%，故D错误故选A11质量为60kg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
12、，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
13、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同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计则 （ ）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
14、的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙【答案】C【解析】【详解】甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，并且可以改变力的方向。乙为动滑轮，由题知，G动=20NG，因此。如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功W有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由 可知，定滑轮的机械效率高，所以，故C正确为答案，选项ABD错误。13为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（ ）A用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度B若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉
15、力更小，且做功更少C减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力【答案】C【解析】【详解】A用动滑轮提升重物上升h高度，因为有两段绳子承重，所以测力计上升2h高度，故A错误；B拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大小，而因为要提起动滑轮做功，故做功较多，故B错误；C减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据可知，可以提高动滑轮的机械效率，故C正确D用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故D错误【点睛】重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高14在探究
16、“杠杆平衡条件“实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是（ ）A一直变小B一直变大C一直不变D先变小后变大【答案】C【解析】【详解】将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的【点睛】重点是杠杆平衡条件的应用，要理解当力与杠杆垂直时，力臂是最长的，倾斜后力臂会变短，正是由于杠杆保持平衡，所以力臂减小的同时，拉力要增大15如图所示，物理兴趣小组分别用甲、
17、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 A甲更省力，甲机械效率大B乙更省力，机械效率一样大C乙更省力，乙机械效率大D甲更省力，机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大故本题正确选项是B16用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，
18、物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在12s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是 A物体A的重为1500NB动滑轮的重为400NC物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500WD若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75%【答案】D【解析】【详解】用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：A、已知在1s2s内，滑轮组的机械效率为80%，由甲图可知，在12s内拉力，由可得物体A的重：，故A错误；B、不计绳重和摩擦，根据得动滑轮
19、的重：，故B错误；C、由甲图知，1s后的拉力F=500N，由乙图可知1s后物体的速度，则绳子自由端移动的速度：，所以拉力F的功率：；故C错误；D、若将重物A的重力减小为900N，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率：，故D正确；故选D【点睛】重点是滑轮组中功和及效率的计算，首先应根据第一次做功的额外功或拉力的关系求出动滑轮的重，再利用效率的公式计算第二次的机械效率另外在不计摩擦和绳重时，牢记效率的两个思路：一是，二是17如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4 m 、5 m，高度相同两个工人分别用沿斜面向上的拉力F甲、F乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉
20、到斜面顶端，且速度大小相等此过程拉力F甲、F乙所做的功分别为W甲、W乙，功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为甲、乙下列说法正确的是（）AF甲F乙54BW甲W乙54CP甲P乙45D甲乙45【答案】A【解析】【详解】A斜面光滑，则不做额外功，所以W有=W总，即Gh=Fs，可得：，故A正确；B因为W有=W总=Gh两斜面高相同，工件也相同，所以两力做功相等，即W甲：W乙=1：1，故B错误；C由A知，F甲F乙54，且速度大小相等根据P= Fv得，P甲：P乙=F甲：F乙=5：4，故C错误；D不做额外功时，两次做功的效率都为100%，所以甲乙1：1故D错误18如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，
21、则下列分析正确的是AB点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力BB点是支点，物体A放在车厢前部可省力CC点是支点，物体A放在车厢后部可省力DC点是支点，物体A放在车厢前部可省力【答案】C【解析】【详解】由图可知车厢绕着点C转动,所以点C为支点;当物体放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力，所以选项ABD都不正确，故答案为C.19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
22、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B20建筑工人用如图所示的滑轮组，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；
