【物理】簡(jiǎn)單機(jī)械難題及答案經(jīng)典1

1、【物理】簡(jiǎn)單機(jī)械難題及答案經(jīng)典1一、簡(jiǎn)單機(jī)械選擇題1.如圖所示，斜面長(zhǎng)3m,高0.6m,建筑工人用繩子在6s內(nèi)將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是150N（忽略繩子的重力）.則下列說法正確的是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.斜面的機(jī)械效率是80%【答案】A【解析】【分析】（1）利用W=Fs計(jì)算該過程拉力F做的功；利用W；r=Gh求出有用功，利用W額=W總、-W有求出額外功，然后利用W額=$計(jì)算貨物箱在斜面上受的摩擦力大??；（2）利用PWW=一求拉力做功功率；（3）由刀=求斜面的機(jī)械效率.tW【詳解】AC.拉力F做的功：亞總=5$

2、=150砧3m=450J;有用功：W有用=Gh=500NX0.6m=300J,額外功：W額=W總一W有用=450J-300J=150J,由W額=fs可得，物體在斜面上受到的摩擦力：f=也=150J-=50N,故A正確、s3m，一W總450JC錯(cuò)誤；B.拉力的功率：P=t6s=75W,故B錯(cuò)；D.斜面的機(jī)械效率：刀=W300JM00%66.7%,故D錯(cuò)誤.故W450J2.輕質(zhì)杠桿AB可繞中點(diǎn)。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Fi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

3、析】【詳解】由圖知道，。為杠桿的支點(diǎn)，分別從。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Fi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，1QC-OA50D=Ofi2故OCOD又因?yàn)镕i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:FiXOC5m=4000J,故B錯(cuò)；小勇做的總功為W總=Fs=500NX10m=5000J,拉力的功率為P=W總/t=5000J/10s=500W,故C錯(cuò)；滑輪組的機(jī)械效率為W有/W總=4000J/5000J=80%,故D正確；應(yīng)選D.4.如圖所示，小明用相同滑輪組成甲、乙兩裝置，把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲裝置

4、所做的總功為Wi,機(jī)械效率為??；用乙裝置所做的總功為W2,機(jī)械效率為4.若不計(jì)繩重與摩擦，則A.Wi=W2,rji=評(píng)B.Wi=W2,印r2C.Wi4D.WiW2,印F2,故A錯(cuò)誤;因?yàn)閯?dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同,W額=G動(dòng)h,W有用二G物h,所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，則總功相同；因?yàn)閬y育用,所以兩滑輪組的機(jī)械效率相C錯(cuò)誤;同，故B正確；使用動(dòng)滑輪能夠省力，動(dòng)滑輪為省力杠桿，故因?yàn)槔K子自由端移動(dòng)的距離s=nh,ni=2,n2=3,提升物體的高度h相同，所以si=2h,S2=3h,則siW2,故D錯(cuò)誤；i6.騎自行車上一個(gè)陡坡時(shí)，有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)會(huì)沿S型路線騎行，他這樣做是

5、為了（B.減少上坡過程中所做的功D.縮短上坡過程中所用的時(shí)間A.縮短上坡過程中所走的路程C.減小上坡過程中所施加的力【答案】C【解析】【詳解】A.上坡時(shí)，自行車上升的高度不變，走S形路線所走的路線較長(zhǎng)，A不符合題意.B.使用任何機(jī)械都不省功，B不符合題意.C.上坡時(shí)，走S形路線所走的路線較長(zhǎng)，相當(dāng)于增長(zhǎng)了余面的長(zhǎng)度，斜面越長(zhǎng)越省力.C符合題意.D.速度一定，走S形路線所走的路線較長(zhǎng)，所用的時(shí)間較長(zhǎng).D不符合題意.F在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速80%,不計(jì)繩重和摩擦，17.如圖所示，物體浸沒在水中，工人用200N的拉力提升2m,物體沒有露出水面，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是g=10N/kg,則下

6、列說法中正確的是（）40W80%A.物體露出水面前，工人勻速提升重物時(shí)拉力的功率為B.物體在水中受到的浮力為320NC.物體的體積為8X113m3D.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【答案】C【解析】【詳解】A.由圖知，n=2,拉力端移動(dòng)的距離：s=2h=2X2m=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=200NX0.4m/s=80VV故A錯(cuò)；B.滑輪組的機(jī)械效率：刀=Wr用/亞總=（G-F浮）h/Fs=（G-F?。﹉/FXh=G-F浮/2F=400N-F浮/2X200N=80%解彳導(dǎo):F浮=80N,故B錯(cuò)；C.由F浮=。水V排g得

7、物體的體積：V=V排=F4p水g=80N/1x10kg/m3xl0N/kg=8X-31m3,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)。18.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(dòng)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（）A.繩子自由端沿水平方向移動(dòng)了6mB.物體受到的拉力為750NC.拉力F的功率為750WD.滑輪組的機(jī)械效率為80%【答案】D【解

8、析】【詳解】A.由圖可知，n=2,則繩子自由端沿水平方向移動(dòng)的距離s=nsA=2x2m=4m故A錯(cuò)誤;B.物體沿水平方向勻速移動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，則物體受到的拉力FA=f=0.4G=0.4X1500N=600NB錯(cuò)誤;C.拉力F做的功W，e=Fs=375NK4m=1500J則拉力Wq15001F的功率pl_=375W,故C錯(cuò)誤;D.有用功W釬Fasa=600NX2m=1200J則滑輪組的機(jī)械效率Y手X100%黑轉(zhuǎn)W總1500JX100%=80%故D正確;Gi=60N,G2=38N,甲乙兩種19 .如圖所示，每個(gè)滑輪的重力相等，不計(jì)繩重和摩擦力,情況下繩子在相等

9、拉力F作用下靜止。則每個(gè)動(dòng)滑輪的重力為（）N6N11C.N22D.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)閚拉力相同，據(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：ni=3,此=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：Fi=-（Gi+G輪），F(xiàn)2=（G2+G輪），32由題知Fi=F2所以-（Gi+G輪）=1（G2+G輪），即：-（60N+G輪）=-（38N+G3232輪），解答動(dòng)滑輪的重力：G輪=6N。故選：B。20 .農(nóng)村建房時(shí)，常利用如圖所示的簡(jiǎn)易滑輪提升建材。在一次提升建材的過程中，建筑工人

10、用400N的拉力，將重600N的建材在10s內(nèi)勻速提高3m。不計(jì)繩重及摩擦，則下列判斷正確的是（）A.該滑輪的機(jī)械效率中75%B.滑輪所做的有用功為1200JC.滑輪自身白重力為100ND.繩子自由端移動(dòng)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=600NX3m=1800J,因?yàn)槭莿?dòng)滑輪，所以拉力移動(dòng)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=555=40036m=2400J,所以動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為:得刈。%=2100%=75%,故A正確，B錯(cuò)誤；C.不計(jì)繩重及摩擦，則拉力為：1,一F（GG動(dòng)），2那么動(dòng)滑輪的重為:G動(dòng)=2F-G=2X40

11、0N-600N=200N故C錯(cuò)誤；D.由圖知，使用的是動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,繩子自由端移動(dòng)的距離為:s=nh=2x3m=6m故D錯(cuò)誤;故選A。21.用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機(jī)械效率刀與物重G物的關(guān)系，改變G物，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，計(jì)算并繪出刀與G物關(guān)系如圖乙所示，若不計(jì)繩重和摩擦，則下列說法正確的是A.同一滑輪組機(jī)械效率刀隨G物的增大而增大，最終將達(dá)到100%B.當(dāng)G物=12N時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5NC.此滑輪組動(dòng)滑輪的重力為4ND.G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，滑輪組機(jī)械效率將改【答案】B【解析】【分析】(1)使用機(jī)械時(shí)，人們?yōu)橥瓿赡骋蝗蝿?wù)所必須做的功叫有用功；

12、對(duì)完成任務(wù)沒有用，但又不得不做的功叫額外功；有用功與額外功之和叫總功。有用功與總功的比值叫機(jī)械效率；(2)不計(jì)繩重和摩擦，結(jié)合圖中信息，根據(jù)Wr用W有GhW息W有W額GhGM求得動(dòng)滑輪的重力，再計(jì)算G物=12N時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù);(3)G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，分別將同一物體勻速提高到相同高度，做的有用功相同；克服動(dòng)滑輪做的額外功相同，由此分析機(jī)械效率的變化情況?！驹斀狻緼、使用滑輪組時(shí)，克服物重的同時(shí)，不可避免地要克服動(dòng)滑輪重做額外功，所以總功一定大于有用功；機(jī)械效率一定小于1,即同一滑輪組機(jī)械效率刀隨G物的增大而增大，但最終不能達(dá)到和超過100%,故A錯(cuò)誤；BC、由圖可知，G=12N,

13、此時(shí)Y=80%不計(jì)繩重和摩擦,Wfe用WGhG，12N即：12NG動(dòng)WWWGhG動(dòng)hGG動(dòng)80%,解得動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)=3N,故C錯(cuò)誤;1/_.、1,G物=12N時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)：F(G物G動(dòng))一(12N3N)5N,故B正確;33D、G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，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?xí)r，額外功：W額G輪h,即額外功W額相同，總功相同，則兩裝置的機(jī)械效率相同。故D錯(cuò)誤。故選：B。22.如圖所示，在斜面上將一個(gè)重9N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力為5N,斜面長(zhǎng)3m,高1m。則下列說法中不正確的是：A.該過程中做的有用功為9JB.這個(gè)斜面的機(jī)

14、械效率為60%C.物體所受到白摩擦力是5ND.減小斜面與物體間的摩擦可以提高斜面的機(jī)械效率【答案】C【解析】【分析】(1)根據(jù)公式W=Gh求拉力做的有用功；(2)根據(jù)W=Fs求拉力F對(duì)物體做的總功，斜面的機(jī)械效率等于有用功與總功之比;(3)克服摩擦力所做的額外功等于總功減去有用功，利用W額=fs求摩擦力；(4)提高斜面的機(jī)械效率的方法：減小摩擦力、增大斜面的傾斜程度。【詳解】A、拉力做的有用功：W有用=Gh=9圜1m=9J,故A正確，不符合題意；亞有刃爐=WTcT=60懵iB、拉力F對(duì)物體做的總功：W總=Fs=5NX3m=15J斜面的機(jī)械效率總故B正確，不符合題意；由W額=fs得摩擦力C、克服

15、摩擦力所彳的額外功：W額=W總-W有=15J-9J=6J,故C錯(cuò)誤，符合題意；D、減小斜面與物體間的摩擦，可以減小額外功，有用功不變，總功減小，有用功與總功的比值變大，可以提高斜面的機(jī)械效率，故D正確，不符合題意。故選Co【點(diǎn)睛】本題考查斜面的機(jī)械效率的計(jì)算，明確有用功和總功、額外功之間的關(guān)系以及額外功為克服摩擦力所做的功是解決本題的關(guān)鍵。23.如圖所示，輕質(zhì)杠桿可繞O（。是杠桿的中點(diǎn)）轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)在B端掛一重為G的物體,在A端豎直向下施加一個(gè)作用力F,使其在如圖所示的位置平衡，則C.F一定小于GD.以上說法都不正確【答案】B【解析】【詳解】由題意知，O是杠桿的中點(diǎn)，所以G的力臂與F的力臂相等；則由杠桿的平衡條件知：F一定等于G。故ACD錯(cuò)誤，B正確。24 .如圖所示，一直桿可繞。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11B.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i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L2VLi之前杠桿是省力杠桿，在L