簡單機械知識點總結(jié)和題型總結(jié)

1、【物理】簡單機械知識點總結(jié)和題型總結(jié)一、簡單機械選擇題1 用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機械效率與物重g 物的關(guān)系，改變g 物，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，計算并繪出與g 物 關(guān)系如圖乙所示，若不計繩重和摩擦，則下列說法正確的是（）a同一滑輪組機械效率 隨 g 物 的增大而增大，最終將超過 100% b g 物 不變，改變圖甲中的繞繩方式，滑輪組機械效率將改變c此滑輪組動滑輪的重力為2nd當 g 物=6n 時，機械效率=66.7%【答案】 d【解析】【詳解】a 、使用滑輪組時，克服物重的同時，不可避免地要克服動滑輪重、摩擦和繩子重做額外功，所以總功一定大于有用功；由公式=知：機械效率一定小于

2、1，即同一滑輪組機械效率 隨g 物 的增大而增大，但最終不能超過100% ，故a 錯誤；b、 g 物 不變，改變圖甲中的繞繩方式，如圖所示，因為此圖與題干中甲圖將同一物體勻速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略繩重及摩擦時，額外功：w 額 =g 輪 h，即額外功w 額 相同，又因為w 總 =w 有+w 額 ，所以總功相同，由=可知，兩裝置的機械效率相同，即1=2故b 錯誤；c、由圖可知，g=12n ，此時 =80%，則=，即 80%=，解得 g 動 =3n ，故c 錯誤；d、 g 物 =6n 時，機械效率=100%=100%=100%= 100% 66.7%故 d 正確故選 d 2小勇體

3、重 600n，利用如圖所示的滑輪組在重為 800n，小勇作用在繩端的拉力大小為10s 內(nèi)使物體a 勻速上升5m已知物體500n，在此過程中，下列說法正確的是aa水平地面對小勇的支持力做功為6000jb小勇做的有用功為3000jc小勇拉力的功率為250wd此滑輪組的機械效率為【答案】 d80%【解析】水平地面對小勇的支持力與小勇運動的方向是垂直的，支持力不做功，故a 錯；小勇做的有用功就是克服物體的重力做的功w 有 =gh =800n5m=4000j ，故b 錯；小勇做的總功為w總 =fs=500n10m=5000j，拉力的功率為 p=w 總/t=5000j/10s=500w ，故 c 錯；滑輪

4、組的機械效率為 =w 有 /w 總=4000j/5000j=80% ，故 d 正確；應選 d3 為探究杠桿平衡條件，老師演示時，先在杠桿兩側(cè)掛鉤碼進行實驗探究，再用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究（如圖），這樣做的目的是（）a便于直接讀出拉力的大小b便于同學們觀察實驗c便于正確理解力臂d便于測量力臂的大小【答案】【解析】【分析】【詳解】c從支點到力的作用線的距離叫力臂，在杠桿兩側(cè)掛鉤碼，由于重力的方向是豎直向下的，力臂在杠桿上可以直接讀出，當用彈簧測力計傾斜時，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會發(fā)生變化，相應變短，由杠桿的平衡條件知道，力會相應增大，才能使杠桿仍保持平衡，所以這樣做實驗可以加深學生

5、對力臂的正確認識，故c 正確4 如圖所示，定滑輪重4n，動滑輪重0.5n，在拉力f 的作用下， 1s 內(nèi)將重為4n 的物體a 沿豎直方向勻速提高了10cm 如果不計繩重和摩擦則以下計算結(jié)果正確的是a繩子自由端移動速度為0.3m/sb拉力 f 的大小為4nc拉力 f 的功率為 0.45wd滑輪組的機械效率為75%【答案】 c【解析】【詳解】由圖知道，承擔物重的繩子的有效股數(shù)是：n=2，a繩端移動的距離是：s=2h=2 0.1m=0.2m，繩子自由端移動的速度是：vs0.2m0.2m/s，t 1s故 a 錯誤；b不計繩重和摩擦，則拉力 f1gg動= 14n 0.5n2.25n ，n2故 b 錯誤；

6、c拉力做的總功： w 總 =fs=2.25n0.2m=0.45j，拉力 f 的功率：w總0.45j 0.45w ，pt 1s故 c 正確；d拉力做的有用功w 有 =gh=4n0.1m=0.4j，滑輪組的機械效率是：w有100%0.4jw總100% 88.9%，0.45j故 d 錯誤。5 如圖所示，輕質(zhì)杠桿ab，將中點o 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a甲左端下沉，乙右端下沉b甲左端下沉，乙仍保持平衡c甲右端下沉，乙右端下沉d甲、乙均能保持平衡【答案】 b【解析】【詳解】設甲乙兩圖中的杠桿長均為l 。圖甲中， m 左 l 左

7、 = m 右 l 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 左- m） l 左 = m 左 l 左- ml左，右邊為：（m 右- m） l 右 = m 右 l 右- ml右 ，因為 l 左 小于 l 右 ，所以（ m 左 - m）l 左 = m 左 l 左 - ml左（ m 右 - m）l 右 = m 右 l 右 - ml右 ，故左端下沉；圖乙中，設一只蠟燭的質(zhì)量為m 2m l=m l，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（m-m） l=（ m-m） l ，在燃燒過程中直尺仍能平衡故選b6 某商店有一不等臂天平（砝

8、碼準確），一顧客要買2kg 白糖，營業(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，故可設天平左臂長為a，右臂長為b（不妨設 a b），先稱得的白糖的實際質(zhì)量為m1，后稱得的白糖的實際質(zhì)量為m2由杠桿的平衡原理：bm1=a1，am2 =b1，解得 m1= ，m2=則 m1m2=因為（ m1 +m2）2=因為 ab，所以（ m1+m2 ） -2 0，即m1+m 2 2 這樣可知稱出的白糖質(zhì)量大于

9、2kg故選c點睛：此題要根據(jù)天平的有關(guān)知識來解答，即在此題中天平的臂長不等，這是此題的關(guān)鍵7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（）a75b 66 7c 333d 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，故動滑輪的機械效率為 =w有/w 總 =300j/400j=75%，故應選a?！究键c定位】機械效率8 下列關(guān)于功率和機械效率的說法中，正確的是（）a功率大的機械，做功一定多b做功多的機械，效率一定高c做功快的機械，功率一定大d效率高的機械，功率一

10、定大【答案】 c【解析】試題分析：根據(jù)功、功率、機械效率的關(guān)系分析功率是單位時間內(nèi)做的功的多少，機械效率是有用功與總功的比值解： a、說法錯誤，功率大，只能說明做功快；b、說法錯誤，由于機械效率是有用功與總功的比值，故做功多，不一定機械效率就大；c、說法正確；d、說法錯誤，機械效率高，只能說明有用功在總功中占的比例大故選 c9 用如圖所示滑輪組提起重g=320n 的物體，整個裝置靜止時，作用在繩自由端的拉力f=200n，則動滑輪自身重力是（繩重及摩擦不計）a120nb 80nc 60nd無法計算【答案】 b【解析】【詳解】由圖可知， n=2，由題知， g物 =320n， f=200n，不考慮繩

11、重和摩擦，即：，動滑輪重： g輪 =80n10 為了將放置在水平地面上重為100n的物體提升一定高度，設置了如圖甲所示的滑輪組裝置。當用如圖乙所示隨時間變化的豎直向下的拉力f 拉繩時，物體的速度v 和物體上升的高度 h 隨時間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）。下列計算結(jié)果不正確的是a0s1s 內(nèi)，地面對物體的支持力大于b 1s 2s 內(nèi)，物體在做加速運動c 2s 3s 內(nèi)，拉力 f 的功率是100w10nd 2s 3s 內(nèi)，滑輪組的機械效率是83.33%【答案】 c【解析】【詳解】（1）由圖乙可知 ,在 01s 內(nèi),拉力 f 30n.取動滑輪和重物為研究對象,受到向

12、下的重力 g和 g 動,向上的支持力f 支 ,及三根繩子向上的拉力 f作用，處于靜止狀態(tài)；地面對重物的支持力 f 支 g-f g-3f 拉 +g 動 100n-330n+g 動 g 動+10n10n，故 a 正確；（ 2）由圖丙可知， 1s2s 內(nèi)，物體在做加速運動，故b 正確；（ 3）由圖可知在23s 內(nèi) ,重物做勻速運動 ,v3 2.50m/s,拉力 f3 40n ，因為從動滑輪上直接引出的繩子股數(shù)（承擔物重的繩子股數(shù)） n 3，所以拉力 f 的作用點下降的速度v3 3v3 32.50m/s 7.5m/s，拉力做功功率（總功率） :p 總 f33，故 c 錯誤；滑輪組的機械效率：v 40n

13、7.5m/s 300w100% 100%100%83.33% ，故 d 正確。故選c.【點睛】由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔物重的繩子股數(shù)n 3，則拉力f 移動的距離s 3h（ 1）已知滑輪組繩子的段數(shù)n 和拉力 f 拉 ，物體靜止，設滑輪組對物體的拉力f，其關(guān)系為f拉 （ f+g ）；地面對物體的支持力等于物體對地面的壓力，等于物體的重力g 減去整動個滑輪組對物體的拉力f；（ 2）由 f-t 圖象得出在1 2s 內(nèi)的拉力 f，由 h-t 圖象得出重物上升的高度，求出拉力f 的作用點下降的距離，利用w fs 求此時拉力做功（ 3）由 f-t圖象得出在 2 3s 內(nèi)的拉力 f，由 v-t 圖象得出

14、重物上升的速度，求出拉力f 的作用點下降的速度，利用p fv 求拉力做功功率，知道拉力f 和物重 g 大小，以及 s 與 h 的關(guān)系，利用效率求滑輪組的機械效率11 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40n，斜面長2m、高 1m.（ g 取 10n/kg ） .下列說法正確的是（）a物體沿斜面勻速上升時，拉力大小等于摩擦力b做的有用功是5jc此斜面的機械效率為62.5%d物體受到的摩擦力大小為10n【答案】 c【解析】a. 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；b. 所做的有用功：w 有用 gh mgh 5kg1

15、0n/kg1m 50j，故 b 錯誤； c. 拉力 f 對物體w有用100%50j做的總功： w 總 fs 40n2m 80j；斜面的機械效率為：100%w總80j62.5%，故 c 正確； d. 克服摩擦力所做的額外功：w 額 w 總 - w 有 80j-50j 30j，由 w額 fs 可得 ,物體受到的摩擦力： f w額 30j 15n，故 d 錯誤故選 c.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有用4）總功減去功；（ 3）求出了有用功和總功，可利用公式計算出機

16、械效率；（w總有用功即為克服摩擦力所做的額外功，根據(jù)w 額 fs 求出物體所受斜面的摩擦力12 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（ 鋁 2.7103 kg / m3 ， g 10 n / kg ）下列結(jié)果正確的是a該鋁球空心部分的體積為1 10 3 m3b該鋁球的體積為310 3 m3c該鋁球受到的浮力為d該鋁球受到的浮力為【答案】 c【解析】【分析】20n40n根據(jù)

17、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：由杠桿平衡的條件可得：鋁球受到的浮力：f浮m2.7kg33v實2.7103 kg / m31 10 m ，faoa=f bob， faob23.5n 7n ，oa fb1g fmgf 2.7kg 10n / kg7n 20n ，鋁球排開水的體積：v排f浮20n2 10 3 m3，水 g10n / kg1 103 kg / m3鋁球的體積： v球2v排2 21

18、0 3 m34 103 m3 ，則空心部分的體積：v空v球v實410 4 m31 10 3 m33 10 3 m3 【點睛】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13 利用如圖所示的滑輪，在粗糙水平面上勻速拉動物體，下列敘述正確的是（）a重力做的功是有用功b拉力 f1 做的功是額外功c繩子自由端的拉力f 做的功是總功d該滑輪的機械效率可能等于100%【答案】 c【解析】 a、由圖知，是水平使用動滑輪拉動物體，克服物體受到的摩擦力做的功為有用功，故 a 錯；b、由圖知，是水平使用動滑輪拉動物體，克服物體受到的摩擦力做的功，即拉力f1 做的功為有用功，克服繩

19、與動滑輪之間的摩擦、克服動滑輪和繩重而做的功為額外功，故b錯；c、繩子自由端的拉力f 做的功包括有用功、額外功，為總功，故c正確；d、在拉動物體的過程中要克服繩與動滑輪之間的摩擦、要克服動滑輪和繩重而做一定的額外功，使得有用功小于總功，該滑輪的機械效率總小于100%，故 d 錯故選 c14 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）a下降b b 下降c保持靜止d無法確定【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

20、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15 如圖所示的裝置, 100 n的物體a在水平面做勻速直線運動,f重作用在繩自由端的拉力是 20 n,則下列判斷正確的是（不計滑輪重和滑輪間摩擦）a作用在物體 a 上水平拉力是100 nb作用在物體 a 上水平拉力是 20 nc物體 a 受到的滑動摩擦力是80 nd物體 a 受到的滑動摩擦力是40 n【答案】 d【解析】【詳解】ab 根據(jù)二力平衡的條件進行分析,因為有兩條繩子作用在動滑輪上,所以作用在物體 a 上的水平拉力 f=220 n=40 n;故 ab 錯誤；

21、cd因為物體勻速運動 ,所以摩擦力等于作用在a 上的水平拉力 ,大小為 40 n，故 c 錯誤，d 正確。16 甲乙兩個滑輪組如圖所示 ，其中的每一個滑輪都相同，用它們分別將重物高相同的高度，不計滑輪組的摩擦，下列說法中正確的是（ ）g1、 g2 提a若 g1= g2，拉力做的額外功相同b若 g1= g2 ，拉力做的總功相同c若 g1= g2，甲的機 械效率大于乙的機械效率d用甲乙其中的任何一個滑輪組提起不同的重物，機械效率不變【答案】c【解析】【詳解】有用功為gh ，若g1g2 則有用功相等對動滑輪做的功為額外功w額g動h，乙的動滑輪質(zhì)量大額外功多，因此乙的總功多，機械效率低答案ab錯， c

22、 對同一個滑輪組提起不同的重物，有用功不同，額外功相同，機械效率不同，提升重物越重機械效率越高 d 錯17 如圖所示的裝置中,a重100n,物體b重10n,在物體b,a在水平物體的作用下 物體面，上做勻速直線運動，如果在物體a 上加一個水平向左的拉力f,拉力的功率為30w，使物體 b 勻速上升3m 所用的時間為（不計滑輪與軸之間的摩擦，不計繩重）a1sb 2sc 3 sd 4s【答案】 b【解析】分析： （ 1）物體 a 在物體 b 的作用下向右做勻速直線運動， a 受到的摩擦力和掛鉤的拉力是一對平衡力，可求出摩擦力。（2）拉動 a 向左運動， a 受到水平向左的拉力 f 和水平向右的摩擦力、

23、掛鉤的拉力三力平衡，可求出拉力。（3）利用滑輪組距離關(guān)系，b 移動的距離是a 移動距離的3 倍，求出 a 移動的距離，則拉力所做的功為，再利用求出做功時間。解答：不計滑輪與軸之間的摩擦、不計繩重和滑輪重，物體a 在物體 b 的作用下向右做勻速直線運動時，。拉動 a 向左運動時，a 受到向右的拉力不變，摩擦力的方向向右，此時受力如圖：；，則，因此拉力f 做功：，所用時間為。故選： b?！军c睛 】此題注意分析滑輪組的繩子段數(shù)，確定所使用的公式，做好受力分析是解題關(guān)鍵。18 如圖所示，屬于費力杠桿的是a用鑷子夾物品b用汽水扳子開瓶蓋c用手推車推貨物d用羊角錘起釘子【答案】 a【解析】【詳解】a、用鑷

24、子夾物品時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；b、汽水扳子開瓶蓋時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；c、用手推車推貨物，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；d、用羊角錘起釘子，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿故選 a【點睛】此題考查的是杠桿的分類和特點，主要包括以下幾種：省力杠桿，動力臂大于阻力臂；費力杠桿，動力臂小于阻力臂；等臂杠桿，動力臂等于阻力臂19 工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將均為300n 的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離 f12ob=2oa，圖乙中動滑輪重為60n，重物上升速度、 f 始終沿豎直方向；圖甲中為 0.01m/s 不計杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是（）a甲乙兩種方式都省

25、一半的力b甲方式 f1 由 150n 逐漸變大c乙方式機械效率約為83.3%d乙方式 f 的功率為 3w2【答案】 c【解析】試題分析：由甲圖可知，ob=2oa，即動力臂為阻力臂的2 倍，由于不計摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動力為阻力的一半，即f1=150n；由圖乙可知， n=3 ，不計繩重和摩擦，則 f2=g+g 動） /3=（ 300n+60n） /3=120n，故 a 錯誤；甲圖中，重力即阻力的方向是豎直向下的，動力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過程中，動力臂和阻力臂的比值不變，故動力 f1 的大小不變，故b 錯誤；不計繩重和摩擦，則乙方式機械效率為： =w /w有總 =w

26、有/w 有 +w 額=gh/gh+g 輪 h=g/g+g 輪 =300n/300n+60n=83.3%，故 c 正確；乙方式中2v繩 =0.01m/s 3=0.03m/s，則乙方式 f22繩f =120n，繩子的自由端的速度為的功率為： p=f v=120n 0.03m/s=3.6w，故 d 錯誤，故選c考點：杠桿的平衡條件；滑輪（組）的機械效率；功率的計算20 人直接用 f1 的拉力勻速提升重物，所做的功是w1；若人使用某機械勻速提升該重物到同一高度則人的拉力為f2，所做的功是w2（）1 一定大于 f2bf1 一定小于 f2a fc一定大于 wd只有 f 大于 f ， w才大于 w w121

27、212【答案】 c【解析】【詳解】ab直接用 f1 的力勻速提升重物，則f1=g，使用滑輪勻速提升該重物，由于滑輪種類不清楚，f2 與 g 的大小關(guān)系不能判斷，則無法比較 f1 與 f2 的大小故a、 b 均錯誤；cd直接用f1 的力勻速提升重物，所做的功是：w1 =w 有用 =gh；使用滑輪勻速提升該重物到同一高度，即w 有用 =gh；但由于至少要克服摩擦力做額外功，故w2=w 有用 +w 額外 ，則w2 w1，故 c 正確、 d 錯誤。故選 c。21 如下圖所示的四種機械提起同一重物，不計機械自重和摩擦，最省力的是abcd【答案】 d【解析】【詳解】根據(jù)題意知道，在不計機械自重和摩擦的條件

28、下使用的簡單機械；a圖的杠桿提升重物時，由于動力臂小于阻力臂，所以是費力杠桿，即f g；b用圖中的杠桿提升重物時，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，即f=g；c圖中滑輪組承擔物重的繩子的有效股數(shù)是：n=2，所以，繩端的拉力是：；d圖中滑輪組承擔物重的繩子的有效股數(shù)是：n=3所以，繩端的拉力是：；綜上所述，只有d 圖中的機械最省力。22 內(nèi)有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡下列四個圖中，能正確表示飲料罐（含飲料）所受重力的示意圖是（）abcd【答案】 a【解析】【詳解】重力的方向始終豎直向下，故cd 錯誤；根據(jù)題意，內(nèi)有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件知，只有

29、重力的作用線經(jīng)過支點時，罐子才會保持平衡，故a 正確， b 錯誤故選 a【點睛】關(guān)鍵是根據(jù)杠桿的平衡條件分析，理解當一個力通過支點時，此力的力臂為零，對杠桿起不到任何作用，即原來平衡的杠桿會仍然平衡23 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（）a該滑輪的機械效率c滑輪自身的重力為=75%100nb滑輪所做的有用功為 1200j d繩子自由端移動的距離大小為3m【答案】a【解析】【詳解】ab滑輪所做的有用功為：w 有用 =gh=600n3m=1800j，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 總=fs=400n6m=2400j，所以動滑輪的機械效率為：w有用 100%= 1800j 100%=75% ，w總2400j故 a 正確，