简单机械经典

简单机械经典简单机械经典 一、简单机械选择题一、简单机械选择题 1．下列杠杆中属于费力杠杆的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 【详解】 A、剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A 错误； B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误． C、如图的镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C 正确； D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误； 故选 B． 【点睛】 重点是杠杆的分类，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力 杠杆，但省力杠杆费距离，费力杠杆省距离。 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： 11 G G=4N 0.5N 2.25N，  动  n2 W 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．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1 楼地面缓慢地提到 2 楼地面，用甲滑轮 所做的功为 W1，机械效率为1；用乙滑轮所做的总功率为 W2，机械效率为2，若不计绳 重与摩擦，则（） A．W1＜W2，η1＞η2 B. W1=W2，η1＜η2 C．W1＞W2,1＜ 2 D．W1=W2,1=2 【答案】A 【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用 功相同；根据 η ＝ W 有 W 总 可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越 少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮 ,所以利用乙滑轮做的额外功多 ,则总功越多,机械效 率越低。即 W1η2.故选 C. 4．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。F 1、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 F 1 由 150N 逐渐变大 C．乙方式的有用功是 180J D．乙方式 F 2 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F 1 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 F 2 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F 2  11 (G G 动 ) (300N 60N) 120N，故 A 错误； 33 B、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。 WF 2s绳 F 2v绳 120N 0.03m/ s 3.6W，故 D 正确。 tt 5．下列几种方法中，可以提高机械效率的是 A．有用功一定，增大额外功 C．有用功一定，增大总功 【答案】B 【解析】 B．额外功一定，增大有用功 D．总功一定，增大额外功 【详解】 A．机械效率是有用功和总功的比值，总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定， 增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故A 不符合题意； B．额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故B 符合题 意； C．有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C 不符合题意； D．因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则 有用功与总功的比值减小，故D不符合题意． 6．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： v  s8m  0.8m/s ， t10s 故 B 正确； C．拉力做的功是： 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。 7．为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组 装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时，物体的速度v 和物体上升 的高度 h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下 列计算结果不正确的是 ．．． A．0s～1s 内，地面对物体的支持力大于10N B．1s～2s 内，物体在做加速运动 C．2s～3s 内，拉力 F 的功率是 100W D．2s～3s 内，滑轮组的机械效率是83.33% 【答案】C 【解析】 【详解】 （1）由图乙可知,在 0∼1s内,拉力 F＝30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力 G 和 G 动,向上的支持力 F支,及三根绳子向上的拉力 F′作用，处于静止状态；地面对重物的支 持力 F 支＝G