【物理】广州市初三物理简单机械专项综合练习题(含答案解析)
一、选择题
1.工人师傅用如图所示的滑轮组,将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升3m,人对绳的拉力F为500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则( )
A.绳子自由端移动的距离为9m C.人通过滑轮组做的有用功为1500J 【答案】B 【解析】
B.动滑轮的重力为200N D.滑轮组的机械效率为53.3%
试题分析:由图可知,滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重,即n=2,物体匀速竖直提升3m,则绳子自由端移动的距离为:s=nh=2×3m=6m,故A错误. 此过程中,所做有用功为:W有=Gh=800N×3m=2400J,故C错误. 所做总功为:W总=Fs=500N×6m=3000J;
额外功为:W额=W总-W有=3000J-2400J=600J,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则额外功为克服动滑轮重力做的功,即W额=G动h,动滑轮的重力G动=W额/h=600J/3m=200N,故B正确为答案. 滑轮组的机械效率
故D错误.
考点:滑轮组的机械效率 有用功 额外功
2.如图所示,用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是
A.拉力F为75N
B.绳子自由端向上移动了4m C.滑轮组的机械效率约为93.3%
D.提升200N重物时,滑轮组机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】
A. 由图可知,n=3,不计摩擦及绳重,拉力:
11 (G+G动)=×(140N+10N)=50N,故A错误; 33B.则绳端移动的距离:s=3h=3×2m=6m,故B错误; C.拉力做功:W总=Fs=50N×6m=300J, 有用功:W有用=Gh=140N×2m=280J,
F=
滑轮组的机械效率:?=
W有用W总×100%=
280J×100%≈93.3%,故C正确。 300JD. 提升200N重物时,重物重力增加,据?=械效率变大,故D错误。
W有用W总GhG==可知滑轮组机Gh?G动hG?G动
3.利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体,绳子自由端的拉力F=600N。10s内物体被匀速提升2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是
A.动滑轮总重为400N
B.绳子自由端移动的速度为0.8m/s C.拉力F做功为6000J
D.增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率 【答案】B 【解析】 【详解】
A.由图知道,承担物重的绳子是四段,即n=4,若忽略绳重及摩擦,则拉力是:
F?1?G?G动? , 4由此可得动滑轮的总重是:
G动?4F?G=4?600N?2000N=400N ,
由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦,故A错误; B.绳子自由端移动的距离是: s=4h=4×2m=8m, 绳子自由端移动的速度是:
s8m??0.8m/s , t10s故B正确;
C.拉力做的功是: v?W总 =Fs=600N×8m=4800J, 故C错误;
D.该滑轮组的机械效率是:
?=W有用W总?GhGhG?? , FsF4h4F即机械效率与高度无关,所以,增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率,故D错误。
4.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是( ) A.功率大的机械,做功一定多 B.做功多的机械,效率一定高 C.做功快的机械,功率一定大 D.效率高的机械,功率一定大 【答案】C 【解析】
试题分析:根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值.
解:A、说法错误,功率大,只能说明做功快;
B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大; C、说法正确;
D、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大. 故选C.
5.用如图所示滑轮组提起重G=320N的物体,整个装置静止时,作用在绳自由端的拉力F=200N,则动滑轮自身重力是(绳重及摩擦不计)
A.120N B.80N C.60N D.无法计算 【答案】B 【解析】 【详解】
由图可知,n=2,由题知,G物=320N,F=200N, ∵不考虑绳重和摩擦,即:
∴动滑轮重:G轮=80N.
,
,
6.如图所示,动滑轮重为1 N,拉力F为5 N,则重物G和弹簧秤读数为
A.G为4 N,弹簧秤读数为5 N B.G为9 N,弹簧秤读数为10 N C.G为10 N,弹簧秤读数为5 N D.G为9 N,弹簧秤读数为5 N 【答案】D 【解析】
此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力,因拉力F为5N,所以弹簧秤读数也为5N;故选D.
,所以G=9N,故选项D正确;
7.在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2m、高1m.(g取10N/kg).下列说法正确的是( )
A.物体沿斜面匀速上升时,拉力大小等于摩擦力 B.做的有用功是5J
C.此斜面的机械效率为62.5% D.物体受到的摩擦力大小为10N 【答案】C 【解析】
A. 沿斜面向上拉物体时,物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,故A错误;B. 所做的有用功:W有用=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J,故B错误;C. 拉力F对物体2m=80J;斜面的机械效率为:η=做的总功:W总=Fs=40N×
W有用W总×100%=
50J×100?J=62.5%,故C正确;D. 克服摩擦力所做的额外功:W额=W总?W有=80J?50J=30J,由W
额=fs可得,物体受到的摩擦力:f=
W额s=
30J=15N,故D错误.故选C. 2m点睛:(1)对物体进行受力分析,受重力、支持力、摩擦力和拉力;(2)已知物体的重力和提升的高度(斜面高),根据公式W=Gh可求重力做功,即提升物体所做的有用功;(3)求出了有用功和总功,可利用公式η=
W有用W总计算出机械效率;(4)总功减去
有用功即为克服摩擦力所做的额外功,根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力.
8.下列说法中正确的是
A.机械效率越高,机械做功一定越快 B.做功越多的机械,机械效率一定越高 C.做功越快的机械,功率一定越大 D.功率越大的机械做功一定越多 【答案】C 【解析】
机械效率越高,表示有用功与总功的比值越大,功率表示做功快慢,功率越大,机械做功一定越快.机械效率与功率没有关系,故A错误.
做功越多的机械,有用功与总功的比值不一定大,机械效率不一定高,故B错误. 功率是表示做功快慢的物理量,做功越快的机械,功率一定越大,故C正确,符合题意为