初中物理簡(jiǎn)單機(jī)械練習(xí)題及解析

初中物理簡(jiǎn)單機(jī)械練習(xí)題及解析一、簡(jiǎn)單機(jī)械選擇題1．物理興趣小組用兩個(gè)相同滑輪分別組成滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，滑輪的質(zhì)量比物體的質(zhì)量小，若不計(jì)繩重及摩擦，提升重物的高度一樣，對(duì)比如圖所示甲、乙兩滑輪組，下列說法正確的是A．甲更省力，甲的機(jī)械效率大B．乙更省力，乙的機(jī)械效率大C．乙更省力，甲、乙機(jī)械效率一樣大D．甲更省力，甲、乙機(jī)械效率一樣大【答案】D【解析】【分析】（1）由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh，；（2）把相同的重物勻速提升相同的高度，做的有用功相同；不計(jì)繩重及摩擦，利用相同的滑輪和繩子、提升相同的高度，做額外功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知利用滑輪組做的總功相同，再根據(jù)效率公式判斷滑輪組機(jī)械效率的大小關(guān)系．【詳解】（1）不計(jì)繩重及摩擦，拉力，由圖知，n甲=3，n乙=2，所以F甲<F乙，甲圖省力；（2）由題知，動(dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同；根據(jù)W額=G輪h、W有用=G物h，利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，由可知，兩滑輪組的機(jī)械效率相同．故選D．2．關(guān)于機(jī)械效率的問題，下列說法中正確的是（

）A．做的有用功越多，機(jī)械效率一定越高

B．單位時(shí)間內(nèi)做功越多，機(jī)械效率一定越高C．省力越多的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高

D．額外功在總功中所占比例越小，機(jī)械效率一定越高【答案】D【解析】【詳解】A、做功多，有用功不一定多，有用功占總功的比例不一定高，所以機(jī)械效率不一定高，故A錯(cuò)誤；B、有用功占總功的比例與單位時(shí)間內(nèi)做功多少無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、省力多的機(jī)械的機(jī)械效率往往偏低，故C錯(cuò)誤；D、額外功在總功中所占比例越小，說明有用功在總功中所占的比例越大，機(jī)械效率就越高，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】①總功＝有用功+額外功；②有用功和總功的比值叫機(jī)械效率；③由機(jī)械效率的定義可知，機(jī)械效率的高低只與有用功在總功中所占的比例有關(guān)，與做功多少、功率大小無關(guān)．3．如圖所示，利用動(dòng)滑輪提升一個(gè)重為G的物塊，不計(jì)繩重和摩擦，其機(jī)械效率為60%．要使此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率達(dá)到90%，則需要提升重力為G的物塊的個(gè)數(shù)為（）A．3個(gè) B．4個(gè) C．5個(gè) D．6個(gè)【答案】D【解析】【詳解】不計(jì)繩重和摩擦，，，要使，則．4．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F=60N，不計(jì)滑輪間的摩擦和動(dòng)滑輪的自重，則物體受到的摩擦力是A．60NB．120NC．20ND．180N【答案】D【解析】【分析】分析滑輪組的動(dòng)滑輪繞繩子的段數(shù)，不計(jì)滑輪間的摩擦和動(dòng)滑輪的自重，根據(jù)得到物體受到的摩擦力?！驹斀狻繌膱D中得到動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)為3，不計(jì)滑輪間的摩擦和動(dòng)滑輪的自重，物體受到的摩擦力：f=3F=3×60N=180N。故選D?！军c(diǎn)睛】本題考查滑輪組的特點(diǎn)，解決本題的關(guān)鍵要明確纏繞在動(dòng)滑輪上的繩子的段數(shù)。5．某商店有一不等臂天平（砝碼準(zhǔn)確），一顧客要買2kg白糖，營(yíng)業(yè)員先在左盤放一包白糖右盤加1Kg砝碼，待天平平衡后；接著又在右盤放一包白糖左盤加1kg砝碼，待天平平衡后．然后把兩包白糖交給顧客．則兩包白糖的總質(zhì)量A．等于2KgB．小于2KgC．大于2KgD．無法知道【答案】C【解析】解答：由于天平的兩臂不相等，故可設(shè)天平左臂長(zhǎng)為a，右臂長(zhǎng)為b（不妨設(shè)a＞b），先稱得的白糖的實(shí)際質(zhì)量為m1，后稱得的白糖的實(shí)際質(zhì)量為m2由杠桿的平衡原理：bm1=a×1，am2=b×1，解得m1=，m2=則m1m2=因?yàn)椋╩1+m2）2=因?yàn)閍≠b，所以（m1+m2）-2＞0，即m1+m2＞2這樣可知稱出的白糖質(zhì)量大于2kg．故選C．點(diǎn)睛：此題要根據(jù)天平的有關(guān)知識(shí)來解答，即在此題中天平的臂長(zhǎng)不等，這是此題的關(guān)鍵．6．如圖所示，工人利用動(dòng)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(dòng)滑輪的機(jī)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總=W有+W額=300J+100J=400J，故動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為η=W有/W總=300J/400J=75%，故應(yīng)選A?！究键c(diǎn)定位】機(jī)械效率7．如圖為工人用力撬起石頭的情景，小亮在圖中畫出了四個(gè)作用于硬棒上的力，其中能正確表示工人左手施力且最省力的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【答案】C【解析】解答：因?yàn)橛蓤D可知,四個(gè)力中F3的力臂最長(zhǎng)，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.8．下列簡(jiǎn)單機(jī)械中既可以省力，同時(shí)又可以改變力的方向的是A．定滑輪

B．動(dòng)滑輪

C．斜面

D．滑輪組【答案】D【解析】【分析】不同機(jī)械的優(yōu)缺點(diǎn)都不一樣：動(dòng)滑輪省力，但不能改變力的方向；定滑輪可以改變方向，但不能省力；斜面只能改變力的大?。换喗M既可以改變力的大小也可以改變力的方向．【詳解】A、定滑輪只能改變力的方向，不能省力，不符合題意；B、動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向，不符合題意；C、斜面可以省力，不能改變力的方向，不符合題意；D、滑輪組既可以省力，也可以改變力的方向，符合題意；故選D．9．輕質(zhì)杠桿AB可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)在其A端和B端分別施以大小相等的力F1和F2，它們的方向如圖所示，則下列說法中正確的是A．杠桿會(huì)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．杠桿會(huì)沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)C．杠桿會(huì)保持平衡D．無法判讀杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向【答案】A【解析】【詳解】由圖知道，O為杠桿的支點(diǎn)，分別從O點(diǎn)向兩力的作用線作垂線交兩力的作用線于點(diǎn)C、D，則力F1和F2的力臂分別為OC、OD，如下圖所示：因OA=OB，由幾何知識(shí)知道，故OC＜OD又因?yàn)镕1和F2的大小相等，由平衡條件知道，力與力臂乘積的大小關(guān)系是：F1×OC＜F2×OD，所以，杠桿不能平衡，杠桿會(huì)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，即只有A正確。10．下列關(guān)于功、功率、機(jī)械效率的說法中正確的是A．機(jī)械效率越大，做的有用功一定越多B．功率越大，做功越快C．有力作用在物體上，力一定對(duì)物體做了功D．功率小，機(jī)械效率也一定低【答案】B【解析】【詳解】A．因?yàn)闄C(jī)械效率是有用功與總功的比值，所以機(jī)械效率越大，做的有用功不一定越多，故A錯(cuò)誤；B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故B正確；C．有力作用在物體上，物體力的方向上沒有移動(dòng)距離，力不做功，故C錯(cuò)誤；D．機(jī)械效率是有用功與總功的比值，與功率的大小無關(guān)，故D錯(cuò)誤．11．如圖所示，一直桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿下端掛一重物，為了提高重物，用一個(gè)始終跟杠桿垂直的力使杠桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個(gè)過程中直桿A．始終是省力杠桿 B．始終是費(fèi)力杠桿C．先是省力的，后是費(fèi)力的 D．先是費(fèi)力的，后是省力的【答案】C【解析】【詳解】由圖可知?jiǎng)恿1的力臂始終保持不變，物體的重力G始終大小不變，在杠桿從豎直位置向水平位置轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，重力的力臂逐漸增大，在L2＜L1之前杠桿是省力杠桿，在L2＞L1之后，杠桿變?yōu)橘M(fèi)力杠桿．12．如圖所示，在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，輕質(zhì)杠桿上每個(gè)小格長(zhǎng)度均為2cm，在B點(diǎn)豎直懸掛4個(gè)重均為0.5N的鉤碼，當(dāng)在A點(diǎn)用與水平方向成30°角的動(dòng)力F拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。對(duì)該杠桿此狀態(tài)的判斷，下列說法中正確的是A．杠桿的動(dòng)力臂為8cm B．該杠桿為費(fèi)力杠桿C．該杠桿的阻力大小為 D．動(dòng)力F的大小為【答案】B【解析】【詳解】A、當(dāng)動(dòng)力在A點(diǎn)斜向下拉（與水平方向成30°角）動(dòng)力臂是：OA=×4×2cm=4cm，故A錯(cuò)誤；B、阻力臂OB，3×2cm=6cm＞OA，即阻力臂大于動(dòng)力臂，該杠桿為費(fèi)力杠桿，故B正確；C、該杠桿的阻力大小為：G=4×0.5N=2N，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)1l1=F2l2，G×OB=F×OA，代入數(shù)據(jù)，2N×8cm=F×4cm，解得，F(xiàn)=4N，故D錯(cuò)誤。13．如圖所示，滑輪組的每個(gè)滑輪質(zhì)量相同，用它們將重為G1、G2的貨物提高相同的高度（不計(jì)繩重和摩擦），下列說法正確的是A．用同一個(gè)滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變B．若G1＝G2，則甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率C．若G1＝G2，則拉力F1與F2所做的總功相等D．若G1＝G2，則甲、乙滑輪組所做的額外功相等【答案】B【解析】【分析】（1）同一滑輪組提起重物不同時(shí)，所做的額外功相同，有用功不同，根據(jù)機(jī)械效率為有用功和總功的比值判斷滑輪組機(jī)械效率是否變化；（2）滑輪組所做的總功為克服物體的重力和動(dòng)滑輪重力所做的功，根據(jù)W＝Gh比較兩者所做總功之間的關(guān)系；（3）滑輪組所做的有用功為克服物體重力所做的功，根據(jù)W＝Gh比較兩者的大小，再根據(jù)機(jī)械效率為有用功和總功的比值比較兩者機(jī)械效率之間的關(guān)系；（4）根據(jù)W＝Gh比較有用功的大?。驹斀狻緼．用同一個(gè)滑輪組提起不同的重物時(shí)，額外功不變，但有用功不同，有用功和總功的比值不同，則滑輪組的機(jī)械效率不同，故A錯(cuò)誤；BC．若G1=G2，且貨物被提升的高度相同，根據(jù)W有=G物h可知，兩滑輪組所做的有用功相等；不計(jì)繩重和摩擦，拉力所做的總功為克服物體重力和動(dòng)滑輪重力所做的功，因甲滑輪組只有1個(gè)動(dòng)滑輪（即動(dòng)滑輪重更小），所以由W總=（G物+G動(dòng)）h可知，甲滑輪組做的總功小于乙滑輪組做的總功，由可知，甲滑輪組的機(jī)械效率高，故B正確，C錯(cuò)誤；D．兩物體被提升的高度相同，動(dòng)滑輪的重力不同，根據(jù)W=G動(dòng)h可知，甲、乙滑輪組所做的額外功不相等，故D錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】涉及機(jī)械效率的問題時(shí)，關(guān)鍵是要清楚總功、有用功、額外功都在哪，特別要清楚額外功是對(duì)誰(shuí)做的功，使用滑輪或滑輪組時(shí)，額外功為提高滑輪做的功、克服摩擦及繩子重做的功．14．如圖所示，物體浸沒在水中，工人用200N的拉力F在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速提升2m，物體沒有露出水面，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是80%，不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg，則下列說法中正確的是（）A．物體露出水面前，工人勻速提升重物時(shí)拉力的功率為40WB．物體在水中受到的浮力為320NC．物體的體積為8×10-3m3D．物體露出水面后，此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將小于80%【答案】C【解析】【詳解】A．由圖知，n=2，拉力端移動(dòng)的距離：s=2h=2×2m=4m，拉力端移動(dòng)的速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A錯(cuò)；B．滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用/W總=（G?F?。﹉/Fs=（G?F浮）h/F×2h=G?F浮/2F=400N?F浮/2×200N=80%，解得：F浮=80N，故B錯(cuò)；C．由F浮=ρ水V排g得物體的體積：V=V排=F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3m3，故C正確；D．物體露出水面后，沒有了浮力，相當(dāng)于增加了提升物體的重，增大了有用功，不計(jì)繩重和摩擦，額外功不變，有用功和總功的比值變大，此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將大于80%，故D錯(cuò)。15．如圖所示，每個(gè)滑輪的重力相等，不計(jì)繩重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙兩種情況下繩子在相等拉力F作用下靜止。則每個(gè)動(dòng)滑輪的重力為（）A．3N B．6N C．11N D．22N【答案】B【解析】【分析】分析可知滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，不計(jì)繩重和摩擦力，拉力F＝（G+G輪），因?yàn)槔ο嗤瑩?jù)此列方程求動(dòng)滑輪的重力?！驹斀狻坑蓤D知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)分別為：n1＝3，n2＝2，滑輪的重力相等，設(shè)動(dòng)滑輪的重力為G輪，不計(jì)繩重和摩擦力，則拉力分別為：F1＝（G1+G輪），F(xiàn)2＝（G2+G輪），由題知F1＝F2，所以（G1+G輪）＝（G2+G輪），即：（60N+G輪）＝（38N+G輪），解答動(dòng)滑輪的重力：G輪＝6N。故選：B。16．如圖所示，物理興趣小組分別用甲、乙兩個(gè)滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，不計(jì)繩重及摩擦．若每個(gè)滑輪質(zhì)量相同，對(duì)比兩個(gè)滑輪組，下列說法正確的是A．甲更省力，甲機(jī)械效率大B．乙更省力，機(jī)械效率一樣大C．乙更省力，乙機(jī)械效率大D．甲更省力，機(jī)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(gè)滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，不計(jì)繩重及摩擦，只克服動(dòng)滑輪重做額外功，若每個(gè)滑輪質(zhì)量相同，則提升相同高度時(shí)，甲乙所做的有用功和額外功均相同，故機(jī)械效率一樣大．故本題正確選項(xiàng)是B．17．如圖所示的是工人在平臺(tái)上通過滑輪組向上拉起重物G的情景．已知重物G所受的重力為700N，當(dāng)他沿水平方向用400N的力拉重物G時(shí)，重物G恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．不計(jì)繩重及摩擦，下列說法正確的是A．該滑輪組的動(dòng)滑輪所受的重力為100NB．若工人拉動(dòng)繩子的速度為0.5m/s，則4s后，繩子的拉力所做的功為1400JC．當(dāng)工人用等大的力使繩子以不同速度勻速運(yùn)動(dòng)，且繩端運(yùn)動(dòng)相同的距離時(shí)，工人所做的功大小不同D．若將重物G換為質(zhì)量更大的物體，則在不改變其他條件的情況下，工人將更省力【答案】A【解析】A、不計(jì)繩重及摩擦，動(dòng)滑輪組進(jìn)行受力分析，，滑輪組的動(dòng)滑輪所受的重力：G動(dòng)=2F-G物=2×400N-700N=100N，故A正確；B、繩子移動(dòng)的距離，s=vt=0.5m/s×4s=2m，繩子的拉力所做的功：W=Fs=400N×2m=800J，故B錯(cuò)誤；C、工人所做的功，等于繩子的拉力與繩子移動(dòng)距離的乘積，與繩子的不同速度無關(guān)，大小W=Fs，工人所做的功相同，故C錯(cuò)誤；D、不計(jì)繩重及摩擦，動(dòng)滑輪組進(jìn)行受力分析，，當(dāng)重物G換為質(zhì)量更大的物體時(shí)，F(xiàn)將變大，更費(fèi)力，故D錯(cuò)誤．故選A．18．用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將300N的重物勻速提升3m，已知?jiǎng)踊喼?0N，不計(jì)繩重與摩擦，則A．利用滑輪組所做的有用功是450JB．繩子自由端移動(dòng)的速度是0.9m/sC．拉力的功率是99WD．滑輪組的機(jī)械效率是80%【答案】C【解析】利用滑輪組所做的有用功：W有=Gh=300N×3m=900J，故A錯(cuò)誤；拉力做的功：W總=（G+G動(dòng)）h=（300N+30N）×3m=990J，拉力的功率：P=W/t=990W10s=99W，故C正確；滑輪組的機(jī)械效率：η=W有/W總×100%=900J/990J×100%≈90.9%，故D錯(cuò)誤；由圖可知，n=2，則繩端移動(dòng)的距離