物理初三物理简单机械提高训练

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1、(物理)初三物理简单机械提高训练一、简单机械选择题1. 物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体，滑轮的质量比 物体的质量小，若不计绳重及摩擦，提升重物的高度一样，对比如图所示甲、乙两滑轮 组，下列说法正确的是甲 乙A. 甲更省力，甲的机械效率大B. 乙更省力，乙的机械效率大C. 乙更省力，甲、乙机械效率一样大D. 甲更省力，甲、乙机械效率一样大【答案】D【解析】【分析】(1) 由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离 s=nh,1F (G G动)；n(2) 把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的 滑轮和绳子、提升

2、相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用 滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.【详解】1(1 )不计绳重及摩擦，拉力 F ( G G动)，由图知，n甲=3, n 乙=2,n所以F甲F乙，甲图省力；(2)由题知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同；根据Wh=G轮h、W有用=G物h,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，有用由 厂 100%可知，两滑轮组的机械效率相同.W总故选D.2. 轻质杠杆AB可绕中点O自由转动，现在其 A端和B端分别施以大小相等的力 F1和 F2,它们的方向如图所示，则下列说法中正确的是A0BA. 杠杆会沿顺时针

3、方向转动B. 杠杆会沿逆时针方向转动C. 杠杆会保持平衡D. 无法判读杠杆转动方向【答案】A【解析】【详解】由图知道，0为杠杆的支点，分别从 0点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C、D,则力F1和F2的力臂分别为 OC、0D,如下图所示：因OA=OB,由几何知识知道，1OC-OA0D = Ofi2故 OCv OD又因为Fi和F2的大小相等，由平衡条件知道，力与力臂乘积的大小关系是：Fi X OCv F2 X OD, 所以，杠杆不能平衡，杠杆会沿顺时针方向转动，即只有A正确。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。 Fi、F2始终沿竖直方

4、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甲6A. 甲乙两种方式都省一半的力B. 甲方式Fi由150N逐渐变大C. 乙万式的有用功是 180JD. 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Fi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，Fi为动力，已知 0B=20A，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

5、可知，动力为阻力的一半，即Fi=l50N ;由图乙可知，n=3,不计绳重11和摩擦，则F2（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=300NX0.5m150J，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F2v绳 120N 0.03m/s 3.6W，故 D 正确。率为：p W空绳t t故选D。4. 如图

6、所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧各减少一个钩码，杠杆会（）B.右端下沉D.无法判断A. 左端下沉C.杠杆仍然平衡【答案】B【解析】【详解】设一个钩码重为 G, 格的长度为 L,原来：3GX4L=4G$L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩 码处各减少一个质量相等的钩码，现在：2GX4L mB，当向支点移动相同的距离厶L时，两边的力臂都减小 L,此时左边的力矩为： mAg (OC- L) =mAgOC-m Ag L,右边的力矩为： mBg (OD- L) =mBgOD-mBg L,由于 mAmB，所以 mAgA L mBg L ； 所以： mAgOC-m AgA L v m

7、BgOD-m Bg L .因此杠杆不能平衡，将向悬挂 B物体的一端即右端下沉。 故C正确为答案。12. 甲乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物Gi、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（）A. 若Gi= G2,拉力做的额外功相同B. 若Gi= Q，拉力做的总功相同C. 若Gi= Q,甲的机 械效率大于乙的机械效率D. 用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变【答案】C【解析】【详解】有用功为GH，若Gi G2则有用功相等对动滑轮做的功为额外功W额G动H，乙的动滑轮质量大额外功多，因此乙的总功多，机械效率低答案AB错，C对同一个滑轮组提

8、起不同的重物，有用功不同，额外功相同，机械效率不同，提升重物越重机械效率越 高.D错.i3.如图所示的装置中，物体A重iOON,物体B重iON,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）【答案】B【解析】分析：（i）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

9、离的3倍，求出A移动的距离，则拉w力所做的功为再利用1 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，! -飞.-匸二- -；2- 4。拉动A向左运动时，A受到向右的拉力 不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：Ff F拉1 1f二“=讪+讪皿代切=伽，则因此拉力 W 60/功：严二卩仲二6则共伽二仙匚所用时间为匕一歹一気回_。故选：B。【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关 键。14. 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率n与物重G物的关系，改变 G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出n

10、与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A. 同一滑轮组机械效率 n随G物的增大而增大，最终将超过100%B. G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变C. 此滑轮组动滑轮的重力为 2ND. 当G物=6N时，机械效率 n =66.7%【答案】D【解析】【详解】A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式定小于1，即同一滑轮组机械效率n随G物的增大而增大，但最终不能超过100%，故A错误;B、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有

11、用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功： W额=G轮h,即额外功 W额相同，又因为 W总=W有+W额，所以总功W有用n=C、由图可知，G=12N，此时n =80%则Gh相同，由可知，两装置的机械效率相同，即n= n .故B错误;理有用W有用Gh/Si=W总花=：3C-12N（G+G动X3h=G+G动，即80%=1亦d动，解得动=3N，故C错误；D、G物=6N时，机械效率有用n帀二故选D .X1OO%=X00%=GG 动xi00%=6N6N+3NX 100%66.7% 故 D 正确.15. 如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆现在拉杆端点F,使箱体从图示位置绕 O点缓慢逆时针转至接近竖直位置.则

12、力A处施加一竖直向上的力F的大小A. 直变大C. 一直变小【答案】B【解析】【详解】由题意可知，箱体的重力不变，也就是杠杆的阻力大小不变，动力B.始终不变D.先变小后变大F竖直向上，重力 G竖直向下，这两个力的方向始终平行，根三角形的相似性可知，动力臂与阻力阻的比值是不 变的，根据杠杆的平衡条件可知动力与阻力的比值也是不变的，由于阻力不变，所以动力 F的大小是始终不变的，故应选 B .16. 如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，Gi = 60N , G2= 38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力 F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（）Gi甲A. 3N【答案】B【解析】【分析】B. 6

13、NC. 11ND. 22N1分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦力，拉力 F= （G+G轮），因为n拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。由图知，承担物重的绳子股数分别为:【详解】ni = 3, n2= 2,滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为:Fi=-（Gi+G 轮），F2=-（G2+G 轮），111由题知 F1 = F2 所以一（G1+G 轮）=一（G2+G 轮），即：一（60N+G 轮）323轮），解答动滑轮的重力：G轮=6N。故选：B。-(38N+G217. 如图所示，用同一滑轮组分别将物体 A和物体B匀速提升相同的高度，与提升 B相 比，提

14、升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程A. 额外功较小B. 额外功较大C. 总功较小D. 总功较大【答案】D【解析】解：AB 由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=6动h可知，提升A和B所做额外功相同，故AB错误;W有W有CD 不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率n，额外功相同，提W总 W vv额升A的过程滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，其总功较大，故C错误，D正确.答案为D.点睛：本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮组提升物体高度

15、相同时额外功是相同的.18. 用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升 3m,已知动滑轮重 30N,不计绳重与摩擦，则A. 利用滑轮组所做的有用功是 450JB. 绳子自由端移动的速度是 0.9m/sC. 拉力的功率是 99WD. 滑轮组的机械效率是80%【答案】C【解析】利用滑轮组所做的有用功：W 有=Gh=300NX 3m=900J,故A错误；拉力做的功：W总=(G+G动)h= (300N+30N) X 3m=990J 拉力的功率： P=W/t =990W10s=99W，故 C正确；滑轮组的 机械效率：n =Wi/W总X 100%=900J/990Jx 100%90.9%故D错

16、误；由图可知， n =2，则绳端 移动的距离：s=nh=2X 3m=6m,绳子自由端移动的速度：v=s/t=6m/10s=0.6m/s，故B错误，故选Co5N, 斜19. 如图所示，在斜面上将一个重9N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为面长3m，高1m则下列说法中不正确 的是：A. 该过程中做的有用功为 9JB. 这个斜面的机械效率为 60%C. 物体所受到的摩擦力是 5ND. 减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率【答案】C【解析】【分析】(1) 根据公式 W=Gh求拉力做的有用功；(2) 根据W=Fs求拉力F对物体做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比;(3) 克服摩擦力所

17、做的额外功等于总功减去有用功，利用W额=fs求摩擦力；(4) 提高斜面的机械效率的方法：减小摩擦力、增大斜面的倾斜程度。【详解】A、 拉力做的有用功：W有用=Gh=9NK 1m=9J,故A正确，不符合题意；叩有W “ =- TFT = GO 耶 1B、 拉力F对物体做的总功：W总=Fs=5N X 3m=15J斜面的机械效率总故B正确，不符合题意；C、克服摩擦力所做的额外功：W额=W总-W有=15J-9J=6J由W额=fs得摩擦力故C错误,符合题意；D、减小斜面与物体间的摩擦，可以减小额外功，有用功不变，总功减小，有用功与总功 的比值变大，可以提高斜面的机械效率，故D正确，不符合题意。故选Co【

18、点睛】本题考查斜面的机械效率的计算，明确有用功和总功、额外功之间的关系以及额外功为克 服摩擦力所做的功是解决本题的关键。20. 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.