简单机械期末复习专题练习(word版 ...(word)
一、简单机械选择题
1.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 m B.物体受到的拉力为750N C.拉力F的功率为750W D.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=2×2m=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=0.4×1500N=600N,故B错误; C.拉力F做的功W总=Fs=375N×4m=1500J,则拉力F的功率P=错误;
D.有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J,则滑轮组的机械效率η=
×100%=
×100%=80%,故D正确;
=
=375W,故C
2.如图所示,定滑轮重4N,动滑轮重0.5N,在拉力F的作用下,1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了10cm.如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是
A.绳子自由端移动速度为0.3m/s B.拉力F的大小为4N C.拉力F的功率为0.45W D.滑轮组的机械效率为75% 【答案】C
【解析】 【详解】
由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n=2, A.绳端移动的距离是: s=2h=2×0.1m=0.2m, 绳子自由端移动的速度是:
s0.2m??0.2m/s , t1s故A错误; v?B.不计绳重和摩擦,则拉力F?故B错误;
C.拉力做的总功:W总 =Fs=2.25N×0.2m=0.45J,拉力F的功率:
11G?G=??4N?0.5N??2.25N, ?动?n2W总0.45J??0.45W , t1s故C正确; P?D.拉力做的有用功W有 =Gh=4N×0.1m=0.4J,滑轮组的机械效率是: ??W有0.4J?100%??100%≈88.9%, W总0.45J故D错误。
3.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。F1、F2始终沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为60N,重物上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是
A.甲乙两种方式都省一半的力 B.甲方式F1由150N逐渐变大 C.乙方式的有用功是180J D.乙方式F2的功率为3.6W 【答案】D 【解析】 【分析】
(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况; (2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F1的变化;
(3)根据W有用=Gh可求乙方式的有用功; (4)根据公式P=Fv求出乙方式F2的功率。 【详解】
A、甲图,F1为动力,已知OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F1=150N;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则F2?11(G?G动)??(300N?60N)?120N,故A错误; 33B、甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F1为150N不变,故B错误; C、不计绳重和摩擦,乙方式的有用功为:W有用=Gh=300N×0.5m150J,故C错误; D、乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s,则乙方式F2的功率为:P?故选D。
WF2s绳??F2v绳?120N?0.03m/s?3.6W,故D正确。 tt
4.在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是 A.可以省力或省距离,但不能省功 B.可以省力,同时也可以省功 C.可以省距离,同时也可以省功 D.只有在费力情况时才能省功 【答案】A 【解析】 【详解】
使用机械可以省力、省距离或改变力的方向,但都不能省功,故A选项正确; 使用任何机械都不能省功,故B、C、D选项错误;
5.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
A. B.
C. D.
【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=B.此图是定滑轮,由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=D.此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由2股,则F=
1G; 21G; 31G. 2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.
6.如图所示,一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木板水平放置.现有水平拉力F拉木块C,在粗糙水平地面上由B向A缓慢运动过程中,拉力F将
A.变小 C.逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】
以杆为研究对象,杆受重力G和C对它的支持力F支,根据杠杆平衡条件可得:F支?l支=G?lG,水平力F由B向A缓慢匀速推动木块,F支的力臂在增大,重力G及其力臂lG均不变,所以根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐减小;由于支持力逐渐减小,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小,根据影响摩擦力大小的因素可知,C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐减小,拉力和摩擦力是平衡力,由力的平衡条件可知,水平拉力F也逐渐减小.
B.不变 D.先减小后增大
7.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是
A.机械效率越大,做的有用功一定越多 B.功率越大,做功越快
C.有力作用在物体上,力一定对物体做了功 D.功率小,机械效率也一定低 【答案】B 【解析】 【详解】
A.因为机械效率是有用功与总功的比值,所以机械效率越大,做的有用功不一定越多,故A错误;
B.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故B正确; C.有力作用在物体上,物体力的方向上没有移动距离,力不做功,故C错误; D.机械效率是有用功与总功的比值,与功率的大小无关,故D错误.
8.如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面,上做匀速直线运动,如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W,使物体B匀速上升3m所用的时间为(不计滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重)
A.1s B.2s C.3 s D.4s 【答案】B
【解析】分析:(1)物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力,可求出摩擦力。
(2)拉动A向左运动,A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡,可求出拉力。
(3)利用滑轮组距离关系,B移动的距离是A移动距离的3倍,求出A移动的距离,则拉力所做的功为
,再利用
求出做功时间。
解答:不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时,
不变,摩擦力的方向向右,此时受力如图:
。拉动A向左运动时,A受到向右的拉力
;
功:
,则
。
,因此拉力F做
,所用时间为