初三物理簡單機械專項綜合練習題及答案

初三物理簡單機械專項綜合練習題及答案一、選擇題1.如圖所示，工人用250N的力F將重為400N的物體在10s內(nèi)勻速提升2m,則此過程中A.工人做的有用功為800JB.工人做的總功為500JC.滑輪組的機械效率為60%D.拉力做功的功率為20W【答案】A【解析】【詳解】工人做的有用功：心=Gh=400Nx2m=800J有A選項正確。B.繩子的自由端移動的距離是4m，工人做的總功：W乂=Fs=250Nx4m=1000J,總B選項錯誤。C.滑輪組的機械效率:W800J=80%r=——有==80%W1000J總C選項錯誤。D?拉力做功的功率:1000J10s1000J10s=100WD選項錯誤。山區(qū)里的挑夫挑著物體上山時，行走的路線呈"S"形，目的是A.加快上山時的速度B?省力減小對物體的做功工作中養(yǎng)成的生活習慣【答案】B

【解析】斜面也是一種簡單機械，使用斜面的好處是可以省力．挑物體上山，其實就是斜面的應(yīng)用，走S形的路線，增加了斜面的長，而斜面越長，越省力，所以是為了省力．故選B．如圖所示，工人利用動滑輪吊起一袋沙的過程中，做了300J的有用功，100J的額外功，則該動滑輪的機械效率為（）功，則該動滑輪的機械效率為（）A.75％B.66.7％C.33.3％D.25％【答案】A【解析】試題分析：由題意可知，人所做的總功為W=W+W=300J+100J=400J，故動滑輪的機械總有額效率為n=W/W=300J/400J=75%，故應(yīng)選A。有總【考點定位】機械效率4.如圖所示甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將所掛重物在相等時間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度?若4.如圖所示甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將所掛重物在相等時間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度?若G］=G2，所用豎直向上的拉力分別為F］和F2,拉力做功的功率分別為P］和p2，兩裝置的機械效率分別為詢和n2（忽略繩重和摩擦）.則下列選項正確的是A.A.F]>F2；口戶2；P]=P2C.F]VF2；n]<n2；pt<p2【答案】Ab.F]>f2；珀譏；P]>p2d.F]<f2；口宀；P]>p2解析】詳解】1不計繩重及摩擦，因為拉力F=（G+G輪），叫=2,n.=3，所以繩子受到的拉力分別n輪1211為：片=（G]+G輪），F(xiàn)2=（G2+G輪），故F]>F2；故CD錯誤；2輪3輪因為動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額=6輪h,W有用=G物h,所以利用滑輪額輪有用物組做的有用功相同、額外功相同，總功相同；W由n=w有用可知，機械效率相同，ni=n2；總W又因為所用時間相同，由p=可知，拉力做功的功率P[=P2，故b錯誤，a正確.t12故選A．5．如圖為工人用力撬起石頭的情景，小亮在圖中畫出了四個作用于硬棒上的力，其中能正【答案】c【解析】解答：因為由圖可知，四個力中F3的力臂最長，所以根據(jù)桿桿平衡條件可知，最省力的是沿F3方向．故選C.6.在斜面上將一個質(zhì)量為5kg的物體勻速拉到高處，如圖所示，沿斜面向上的拉力為做的有用功是5J此斜面的機械效率為62.5%物體受到的摩擦力大小為10N【答案】C【解析】沿斜面向上拉物體時，物體受重力、支持力、摩擦力和拉力四個力的作用，故A錯誤；所做的有用功：W=Gh=mgh=5kgxl0N/kgxlm=50J,故B錯誤；C.拉力F對物體有用W50J做的總功：W=Fs=40Nx2m=80J；斜面的機械效率為：n==有用x100%=xlOO%總W80J總=62.5%,故C正確；D.克服摩擦力所做的額外功：W=W-W=80J-50J=30J,由W額總有W30J^=fs可得，物體受到的摩擦力：f=額==15N，故D錯誤.故選C.額s2m點睛：（1）對物體進行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物體的重力和提升的高度（斜面高），根據(jù)公式W=Gh可求重力做功，即提升物體所做的有用W功；（3）求出了有用功和總功，可利用公式n=［有用計算出機械效率；（4）總功減去總有用功即為克服摩擦力所做的額外功，根據(jù)W^=fs求出物體所受斜面的摩擦力.額7.如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計滑輪自重及摩擦，則最省力的是A7.如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計滑輪自重及摩擦，則最省力的是ABCDCD【答案】C【解析】【詳解】1此圖是動滑輪，由動滑輪及其工作特點可知，省一半的力，即F=2G；此圖是定滑輪，由定滑輪及其工作特點可知，不省力，即F=G；1此圖是滑輪組，繞在動滑輪上的繩子由3股，則F=3G；

1此圖是滑輪組，繞在動滑輪上的繩子由2股，則F=2G.由以上可知：在滑輪重及摩擦不計的情況下最省力的是C,C符合題意.如圖是抽水馬桶水箱進水自動控制的結(jié)構(gòu)原理圖，AOB為一可繞固定點O轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，已知OA:OB=1:2,A端用細線掛一空心鋁球，質(zhì)量為2.7kg.當鋁球一半體積浸在水中，在B端施加3.5N的豎直向下的拉力F時，杠桿恰好在水平位置平衡.（p二2.7x103kg/m3，g二ION/kg）下列結(jié)果正確的是鋁該鋁球空心部分的體積為lx10-3m3該鋁球的體積為3x10-3m3該鋁球受到的浮力為20N該鋁球受到的浮力為40N【答案】C【解析】【分析】根據(jù)密度的公式得到鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積，根據(jù)杠桿的平衡條件得到A端的拉力，鋁球在水中受到的浮力等于重力減去A端的拉力，根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積，從而得出球的體積，球的體積減去實心部分的體積得到空心部分的體積．【詳解】鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積：=1x10-3m3，V=鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積：=1x10-3m3，實p2.7x103kg/m3OB2由杠桿平衡的條件可得：FaXOA-Fb?,匚二0AFb「x3.5"=7匚鋁球受到的浮力：F鋁球受到的浮力：F浮二G-F二mg-F二2.7kgx10N/kg-7N二20N鋁球排開水的體積：V排4二二2x10-3m3鋁球排開水的體積：V排pg1x103kg/m3x10N/kg水鋁球的體積：V=2V=2x2x10-3m3=4x10-3m3，球排則空心部分的體積：V=V-V=4x10-4m3-1x10-3m3=3x10-3m3空球?qū)崱军c睛】本題考查杠桿和浮力的題目，解決本題的關(guān)鍵知道杠桿的平衡條件和阿基米德原理的公式.

如圖所示，在"探究杠桿平衡條件"的實驗中，輕質(zhì)杠桿上每個小格長度均為2cm，在B點豎直懸掛4個重均為0.5N的鉤碼，當在A點用與水平方向成30°角的動力F拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。對該杠桿此狀態(tài)的判斷，下列說法中正確的是A.杠桿的動力臂為8cmB杠桿在水平位置平衡。對該杠桿此狀態(tài)的判斷，下列說法中正確的是A.杠桿的動力臂為8cmB?該杠桿為費力杠桿C.該杠桿的阻力大小為0.5ND.動力F的大小為1.5N【答案】B解析】11OA=—11OA=—x4x2cm=4cm，22A、當動力在A點斜向下拉（與水平方向成30°角）動力臂是:A錯誤；1B、阻力臂OB,3x2cm=6cm>-OA,即阻力臂大于動力臂，該杠桿為費力杠桿，故B正確；C、該杠桿的阻力大小為：G=4x0.5N=2N,故C錯誤；1D、根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)1l1=F2l2，GxOB=Fx-OA,代入數(shù)據(jù)，2Nx8cm=Fx4cm,解得,F=4N，故D錯誤。10.如圖所示，用三個滑輪分別拉同一個物體，沿同一水平面做勻速直線運動，所用的拉10.如圖所示，用三個滑輪分別拉同一個物體，沿同一水平面做勻速直線運動，所用的拉力分別是F2、F3，比較它們的大小應(yīng)是（）A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F.<Fr<F.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)物塊與地面的摩擦力為f,第一個圖中滑輪為定滑輪，因為使用定滑輪不省力，所以F=f；第二個圖中滑輪為動滑輪，因為動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿,使用動滑輪能省1一半力.所以F2=f；2第三個圖中滑輪為動滑輪，但F3處作用在動滑輪上，此時動力臂是阻力臂的二分之一，所以要費力即F3=2f；故F2<F1<F3；答案為D.11.如圖甲所示，長1.6m、粗細均勻的金屬桿可以繞0點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，一拉力--位移傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡?該傳感器顯示其拉力F與作用點到0點距離x的變化關(guān)系如圖乙所示.據(jù)圖可知金屬桿重（）A．5NB．10NC．20ND．40N【答案】B【解析】【分析】杠桿的平衡條件【詳解】使金屬桿轉(zhuǎn)動的力是金屬桿的重力，金屬桿重心在中心上，所以阻力臂為：L1=0.8m，取當拉力F=20N，由圖象可知此時阻力臂：L2=0.4m，根據(jù)杠桿的平衡條件有：GL1=FL2所以Gx0.8m=20Nx0.4m解得：G=10N12.在探究杠桿平衡條件實驗中，杠桿在力F作用下水平平衡，如圖所示，現(xiàn)將彈簧測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中，杠桿始終保持水平平衡，則拉力F與其力臂的【解析】【詳解】將測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中，鉤碼的重力不變，其力臂OA不變，即阻力與阻力臂的乘積不變；由于杠桿始終保持水平平衡，所以根據(jù)杠桿的平衡條件FlFl1122可知，拉力F與其力臂的乘積也是不變的.【點睛】重點是杠桿平衡條件的應(yīng)用，要理解當力與杠桿垂直時，力臂是最長的，傾斜后力臂會變短，正是由于杠桿保持平衡，所以力臂減小的同時，拉力要增大．13．如圖所示，物理興趣小組分別用甲、乙兩個滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，不計繩重及摩擦．若每個滑輪質(zhì)量相同，對比兩個滑輪組，下列說法正確的是甲更省力，甲機械效率大乙更省力，機械效率一樣大乙更省力，乙機械效率大甲更省力，機械效率一樣大【答案】B【解析】【詳解】由圖可知，作用在乙上繩子的股數(shù)是3，更省力些；用甲、乙兩個滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，不計繩重及摩擦，只克服動滑輪重做額外功，若每個滑輪質(zhì)量相同，則提升相同高度時，甲乙所做的有用功和額外功均相同，故機械效率一樣大．故本題正確選項是B．下圖為“測滑輪組機械效率”的實驗.在彈簧測力計拉力作用下，重6N的物體2s內(nèi)勻速上升0.1m，彈簧測力計示數(shù)如圖示（不計繩重與摩擦）.下列說法錯誤的是（）物體上升的速度為0.05m/s彈簧測力計拉力的功率為0.12W滑輪組的機械效率約83.3%【答案】C【解析】分析：由圖可知使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n拉力端移動的距離匸山：，利用W一求拉力做的總功，再利用’，求功率；已知物體的重力和上升高度，利用求有用功，滑輪組的機械效率等于有用功與總功之比。解答：由圖可知，彈簧測力計的拉力是2.4N，故A正確；物體2s內(nèi)勻速上升0.1m，物體s0.1m1?=-==上升的速度為："，故B正確；n=3,拉力端端移動距離-泊-：|：'':n,拉力做的總功為："-■'；二山」匸^1，■■■'■；拉力的功M.：.0.72/P——-一一036W率為：，■'，故C錯誤；拉力做的有用功為：'■''iI八卞小宀?：■；滑輪組機械效率為：故答案為C【點睛】本題考查了使用滑輪組時有用功、總功、功率、機械效率的計算，根據(jù)題圖確定n的大?。ㄖ苯訌膭踊喩弦龅睦K子股數(shù)）是本題的突破口，靈活選用公式計算是關(guān)鍵。農(nóng)村建房時，常利用如圖所示的簡易滑輪提升建材。在一次提升建材的過程中，建筑工人用400N的拉力，將重600N的建材在10s內(nèi)勻速提高3m。不計繩重及摩擦，則下列判斷正確的是（）【答案】A【解析】【詳解】AB.滑輪所做的有用功為：W有用=Gh=6°°Nx3m=18°°J,因為是動滑輪，所以拉力移動的距離是物體提高距離的2倍，即6m,則拉力做的總功為：W=Fs=400Nx6m=2400J,總所以動滑輪的機械效率為：W1800J耳=用x100%=x100%=75%W2400J，總故A正確，B錯誤；不計繩重及摩擦，則拉力為：那么動滑輪的重為：G=2FG=2x400N-600N=200N，動故C錯誤；由圖知，使用的是動滑輪，承擔物重的繩子股數(shù)n=2,繩子自由端移動的距離為:s=nh=2x3m=6m，故D錯誤;故選A。在探究杠桿平衡條件的時候，小明在均勻木板中間挖孔，孔中插一金屬桿，固定在鐵架臺上，木板可以圍繞中間自由轉(zhuǎn)動?每個鉤碼的質(zhì)量為200g，A、B、C、D、E、F為質(zhì)量不計的掛鉤，己知AB=BO=OC=CD，ABOCD的連線與EDF的連線垂直.現(xiàn)在B處掛兩個鉤碼，D處掛一個鉤碼，木板在水平位置平衡（如圖所示）.下列做法能使木板仍在水平位置平衡的是

在B、D兩處各加掛一個鉤碼在B處加掛1個鉤碼，D處加掛2個鉤碼B處掛兩個鉤碼不變，把D處的一個鉤碼掛在F處把B處兩個鉤碼掛在A處，把D處的一個鉤碼掛在C處【答案】C【解析】【分析】符合杠桿平衡條件Fl=Fl,杠桿平衡，不符合杠桿平衡條件，力和力臂乘積大的一1122端下沉.力臂是從支點到力的作用線的距離，把鉤碼掛在E處、F處杠桿水平平衡時，力臂均和鉤碼掛在D處的力臂相等.【詳解】設(shè)AB=BO=OC=CD=L，每個鉤碼的重力為G.在B、D兩處各加掛一個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3GXL，右側(cè)力與力臂的積為2GX2L，因3GXLH2GX2L，所以木板不會平衡，故A錯誤；在B處加掛1個鉤碼、D處加掛2個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3GXL，右側(cè)力與力臂的積為3GX2L，因3GXLH3GX2L，所以木板不會平衡，故B錯誤；把D處的一個鉤碼掛在E處或F處，杠桿右側(cè)的力臂不變，仍為0D長，杠桿左右兩側(cè)力與力臂的乘積相等，所以木板會平衡，故C正確.17.如圖所示的滑輪組上掛兩個質(zhì)量相等的鉤碼A、B,放手后將出現(xiàn)的想象是(滑輪重、繩重及摩擦不計)B.B下降C.保持靜止D.無法確定把B處兩個鉤碼掛在A處，把D處的一個鉤碼掛在17.如圖所示的滑輪組上掛兩個質(zhì)量相等的鉤碼A、B,放手后將出現(xiàn)的想象是(滑輪重、繩重及摩擦不計)B.B下降C.保持靜止D.無法確定A.下降【答案】B【解析】

不計繩子、滑輪的重力和摩擦，B所在的滑輪為動滑輪，動滑輪省一半的力，B所在的滑輪為定滑輪，定滑輪不省力；A與B質(zhì)量相等，重力相等，將A拉起只需B重力的一半即可，所以B下降，A上升.故選B.點睛：利用動滑輪、定滑輪的省力特點分析解答此題．動滑輪可以省一半力，定滑輪不能省力．如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB，將中點0支起來，甲圖的蠟燭粗細相同，乙圖的三支蠟燭完全相同，所有的蠟燭燃燒速度相同。在蠟燭燃燒的過程中，則杠桿甲甲A?甲左端下沉，乙右端下沉A?甲左端下沉，乙右端下沉甲右端下沉，乙右端下沉【答案】B【解析】【詳解】設(shè)甲乙兩圖中的杠桿長均為1。甲左端下沉，乙仍保持平衡甲、乙均能保持平衡圖甲中，化1圖甲中，化1左=m右1右，燃燒速度相同,???蠟燭因燃燒減少的質(zhì)量m'相同，故左邊為:（m（m左-m）1=ml-m'l，左左左左右邊為：（m右-m'）1亠（m右-m'）1亠=〃1-m右,右右因為1左小于1右，所以(m-m')左1=m1-m'l■-左左左左（m右-m）1=ml-m'1，右右右右故左端下沉；圖乙中，設(shè)一只蠟燭的質(zhì)量為m?直尺在水平位置平衡；???三支蠟燭同時點燃，并且燃燒速度相同,???三支蠟燭因燃燒減少的質(zhì)量m'相同,*.*2（*.*2（m-m'）???在燃燒過程中直尺仍能平衡.故選B.建筑工人用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中，所用的拉力大小為375N，物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍.在此過程中下列說法正確的是()

物體受到的拉力為750N拉力F的功率為750W滑輪組的機械效率為80%【答案】D【解析】【詳解】由圖可知，n=2,則繩子自由端沿水平方向移動的距離s=nsA=2x2m=4m，故A錯誤；物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，則物體受到的拉力FA=f=0.4G=0.4x1500N=600N