【物理】初中物理簡單機(jī)械一解題方法和技巧及練習(xí)題

1、【物理】初中物理簡單機(jī)械（一）解題方法和技巧及練習(xí)題一、簡單機(jī)械選擇題1.如圖所示的裝置中，物體A重100N,物體B重10N,在物體B的作用下，物體A在水平面，上做勻速直線運(yùn)動，如果在物體A上加一個水平向左的拉力F拉力的功率為30W,使物體B勻速上升3m所用的時間為（不計滑輪與軸之間的摩擦，不計繩重）A.1sB.2sC.3sD.4s【答案】B【解析】分析：（1）物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動，A受到的摩擦力和掛鉤的拉力是一對平衡力，可求出摩擦力。（2）拉動A向左運(yùn)動，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、掛鉤的拉力三力平衡，可求出拉力。（3）利用滑輪組距離關(guān)系，B移動的距離是A移

2、動距離的3倍，求出A移動的距離，則拉WPi力所做的功為卬再利用求出做功時間。解答：不計滑輪與軸之間的摩擦、不計繩重和滑輪重，物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動時，卜F拉=3Gff=3XlON=30N拉動a向左運(yùn)動時，A受到向右的拉力不變，摩擦力的方向向右，此時受力如圖:Ff技11昨/”拉ma?！苯泻?而則”潸丁因此拉力W60/功："=臼八"60邸乂=所用時間為'PW故選：Bo【點睛】此題注意分析滑輪組的繩子段數(shù)，確定所使用的公式，做好受力分析是解題關(guān)鍵。2 .如圖所示，利用動滑輪提升一個重為G的物塊，不計繩重和摩擦，其機(jī)械效率為60%.要使此動滑輪的機(jī)械效率達(dá)

3、到90%,則需要提升重力為G的物塊的個數(shù)為（）A. 3個【答案】D【解析】B. 4個C.5個D.6個【詳解】不計繩重和摩擦,Gn=G+Ga-=6映，要使q二一廠=9%,則.G+G.G1=6G.-c-3 .物體做勻速直線運(yùn)動，拉力F=60N,不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，則物體受到的摩擦力是A.60NB.120NC.20ND.180N【答案】D【解析】【分析】1P=/分析滑輪組的動滑輪繞繩子的段數(shù)，不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，根據(jù)何得到物體受到的摩擦力。【詳解】從圖中得到動滑輪上的繩子段數(shù)為3,不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，物體受到的摩擦力：f=3F=3X60N=180N。故選D?！军c睛

4、】本題考查滑輪組的特點，解決本題的關(guān)鍵要明確纏繞在動滑輪上的繩子的段數(shù)。4 .如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻，各鉤碼質(zhì)量相等，如果在杠桿兩側(cè)各減少一個鉤碼，杠桿會（）B.右端下沉A.左端下沉C.杠桿仍然平衡D.無法判斷【答案】B【解析】【詳解】設(shè)一個鉤碼重為G,一格的長度為L,原來：3GX4L=4GX3L,杠桿平衡；在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各減少一個質(zhì)量相等的鉤碼，現(xiàn)在：2GX4L<3GX3L,所以杠桿不再平衡，杠桿向順時針方向轉(zhuǎn)動，即右端下沉。故ACD錯誤，B正確。5 .如圖為工人用力撬起石頭的情景，小亮在圖中畫出了四個作用于硬棒上的力，其中能正確表示工人左手施力且最省力的是（）A.F

5、iB.F2C.F3D.F4【答案】C【解析】解答：因為由圖可知，四個力中F3的力臂最長，所以根據(jù)桿桿平衡條件可知，最省力的是沿F3方向.故選C.6 .如圖所示，手用Fi的力將物體B勻速提升h,Fi做功為300J;若借助滑輪組用F2的力把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做功為500J,下列說法錯誤的是A.滑輪組機(jī)械效率為60%B.兩個過程物體B均勻速運(yùn)動，機(jī)械能增加C.滑輪組的自重，繩子和滑輪之間的摩擦等因素導(dǎo)致F2做的功有一部分屬于額外功D.F2做功的功率比Fi做功的功率大【答案】D【解析】【詳解】A.根據(jù)題意知道，用Fi的力將物體B勻速提升h,Fi做的是有用功，即W有=300J,借助滑輪組用F2

6、的力把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做的是總功，即W總=500J,由100%知道，滑輪組的機(jī)械效率是：W心、W100%=3OOJ100%=60%W息500J,故A不符合題意；B.由于兩個過程物體B均做勻速運(yùn)動，所以，動能不變，但高度增加，重力勢能增大，而動能與勢能之和是機(jī)械能，所以機(jī)械能增大，故B不符合題意；C.由于需要克服滑輪組的自重及繩子和滑輪之間的摩擦做功，即由此導(dǎo)致F2多做一些功，即額外功，故C不符合題意；-WD.由P1知道，功率由所做的功和完成功所需要的時間決定，根據(jù)題意不知道完成功所用的時間，故無法比較功率的大小，故D符合題意.1A.此圖是動滑輪，由動滑輪及其工作特點可知，省一半的力

7、，即F=-G;B.此圖是定滑輪，由定滑輪及其工作特點可知，不省力，即F=G；C.此圖是滑輪組，繞在動滑輪上的繩子由3股，則F=-G；3D.此圖是滑輪組，繞在動滑輪上的繩子由2股，則F=-G.2由以上可知：在滑輪重及摩擦不計的情況下最省力的是C,C符合題意.8.利用如圖所示的滑輪，在粗糙水平面上勻速拉動物體，下列敘述正確的是（）A.重力做的功是有用功8 .拉力Fi做的功是額外功C.繩子自由端的拉力F做的功是總功D.該滑輪的機(jī)械效率可能等于100%【答案】C【解析】A、由圖知，是水平使用動滑輪拉動物體，克服物體受到的摩擦力做的功為有用功，故A錯；B、由圖知，是水平使用動滑輪拉動物體，克服物體受到的

8、摩擦力做的功，即拉力Fi做的功為有用功，克服繩與動滑輪之間的摩擦、克服動滑輪和繩重而做的功為額外功，故B錯；C繩子自由端的拉力F做的功包括有用功、額外功，為總功，故C正確；D在拉動物體的過程中要克服繩與動滑輪之間的摩擦、要克服動滑輪和繩重而做一定的額外功，使得有用功小于總功，該滑輪的機(jī)械效率總小于100%故D錯.故選C.9 .輕質(zhì)杠桿AB可繞中點。自由轉(zhuǎn)動，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.杠桿會沿順時針方向轉(zhuǎn)動B.杠桿會沿逆時針方向轉(zhuǎn)動C.杠桿會保持平衡D.無法判讀杠桿轉(zhuǎn)動方向【答案】A【解析】【詳解】由圖知道，。為杠桿的支點，分別從

9、。點向兩力的作用線作垂線交兩力的作用線于點C、D,則力Fi和F2的力臂分別為OC、OD,如下圖所示：因OA=OB,由幾何知識知道,故OCvOD又因為口和巳的大小相等，由平衡條件知道，力與力臂乘積的大小關(guān)系是:FiXOCvF2XOD,所以，杠桿不能平衡，杠桿會沿順時針方向轉(zhuǎn)動，即只有A正確。10.如圖所示的滑輪組上：掛兩個質(zhì)量相等的鉤碼AB,放手后將出現(xiàn)的現(xiàn)象是（忽略滑輪重繩重及摩擦）（）A.A下降B.B下降C.保持靜止D.無法確定【答案】A【解析】分析：利用動滑輪、定滑輪的省力特點分析解答此題。定滑輪只能改變力的方向，不能省力，動滑輪可以省一半的力。解答：B所在的滑輪為動滑輪，動滑輪省一半的力

10、，A所在的滑輪為定滑輪，定滑輪不省力；A與B質(zhì)量相等，重力相等，將B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升。故選：Ao【點睛】此題考查了動滑輪、定滑輪的省力特點，難點是判斷動滑輪和定滑輪，屬于基礎(chǔ)題目。11 .如圖所示，一直桿可繞。點轉(zhuǎn)動，杠桿下端掛一重物，為了提高重物，用一個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，在這個過程中直桿A.始終是省力杠桿C.先是省力的，后是費(fèi)力的【答案】C【解析】【詳解】B.始終是費(fèi)力杠桿D.先是費(fèi)力的，后是省力的由圖可知動力Fi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)動的過程中，重力的力臂逐漸增大，在L2VLi

11、之前杠桿是省力杠桿，在L2>Li之后，杠桿變?yōu)橘M(fèi)力杠桿.12 .如圖所示，一根木棒在水平動力（拉力）F的作用下以。點為軸，由豎直位置逆時針勻速轉(zhuǎn)到水平位置的過程中，若動力臂為L,動力與動力臂的乘積為M,則A. F增大，L增大，M增大C.F增大，L減小，M增大"【答案】C【解析】【分析】B. F增大，L減小，M減小D.F減小，L增大，M增大找某一瞬間：畫出力臂，分析當(dāng)轉(zhuǎn)動時動力臂和阻力臂的變化情況，根據(jù)杠桿平衡條件求解.【詳解】如圖，l為動力臂，L為阻力臂，由杠桿的平衡條件得：Fl=GL；以。點為軸，由豎直位置逆時針勻速轉(zhuǎn)到水平位置的過程中，l不斷變小，L逐漸增大，G不變；由于杠

12、桿勻速轉(zhuǎn)動，處于動態(tài)平衡；在公式Fl=GL中，G不變，L增大，則GL、Fl都增大；又知：l不斷變小，而Fl不斷增大，所以F逐漸增大，綜上可知：動力F增大，動力臂l減小，動力臂和動力的乘積M=Fl增大；故選C【點睛】畫力臂： 畫力的作用線（用虛線正向或反方向延長）； 從支點作力的作用線的垂線得垂足； 從支點到垂足的距離就是力臂13.人直接用Fi的拉力勻速提升重物，所做的功是W;若人使用某機(jī)械勻速提升該重物到同一高度則人的拉力為F2,所做的功是W（）AF1一定大于F2BF1一定小于F2C.W2一定大于WD.只有F2大于Fi,W2才大于W【答案】C【解析】【詳解】AB.直接用Fi的力勻速提升重物，則

13、Fi=G，使用滑輪勻速提升該重物，由于滑輪種類不清楚，F(xiàn)2與G的大小關(guān)系不能判斷，則無法比較Fi與F2的大小.故A、B均錯誤；CD.直接用Fi的力勻速提升重物，所做的功是：Wi=W有用=Gh；使用滑輪勻速提升該重物到同一高度，即W有用=Gh；但由于至少要克服摩擦力做額外功，故W2=W有用+W額外，則W2>Wi,故C正確、D錯誤。故選C。i4如圖所示，在水平拉力F的作用下，使重300N的物體在水平桌面上以0.lm/s的速度勻速運(yùn)動時，物體與桌面的摩擦力為60N（不計繩重、動滑輪重及摩擦），F(xiàn)及其功率的大小分別為（）A.20N2WB.20N6WC.60N2WD.30N6W【答案】B【解析】【

14、詳解】由圖可知，與動滑輪相連的繩子段數(shù)為3,則繩端的拉力：F=V3=60N/3=20N;繩子自由端的速度為：v繩=3v物=3X0.1m/s=0.3m/s；則拉力F的功率為：P=Fv繩=20NX0.3m/s=6W故ACD錯誤，B正確.15.用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將300N的重物勻速提升3m,已知動滑輪重30N,不計繩重與摩擦，則A.利用滑輪組所做的有用功是450JB.繩子自由端移動的速度是0.9m/sC.拉力的功率是99WD.滑輪組的機(jī)械效率是80%【答案】C【解析】利用滑輪組所做的有用功：W*Gh=300NX3m=900J,故A錯誤；拉力做的功：W總=（G+G動）h=（300N+30N）

15、X3m=990J拉力的功率：P=W/t=990W10s=99W,故C正確；滑輪組的機(jī)械效率：刀二貼/W總X100%=900J/990JX100險90.9%故口錯誤；由圖可知，n=2,則繩端移動的距離：s=nh=2X3m=6m,繩子自由端移動的速度：v=s/t=6m/10s=0.6m/s,故B錯誤，故選C16.某建筑工地要將同一個箱子從地面搬上二樓，如果分別采用如圖所示的兩種方式搬運(yùn)，F(xiàn)1和F2做功的情況，以下判斷正確的是（）A.兩種方式機(jī)械效率一定相等B.兩種方式功率一定相等C.兩種方式所做的總功一定相等D.兩種方式所做的有用功一定相等【答案】D【解析】【詳解】A.有用功相同，總功不同，機(jī)械效

16、率等于有用功和總功的比值，所以機(jī)械效率也不同，故A錯誤.B.搬運(yùn)時間不知道，無法比較功率的大小，故B錯誤.C.但額外功不同，總功等于額外功與有用功之和，所以總功不同，故C錯誤，D.兩只搬運(yùn)方式所做的有用功根據(jù)公式W=Gh可知是相同的，故D正確.17 .如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離，下列判斷正確的是()血血A.杠桿仍能平衡B.杠桿不能平衡，左端下沉C.杠桿不能平衡，右端下沉D.無法判斷【答案】C【解析】原來杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時作用在杠桿上的力分別為物體A、B的重力，其對應(yīng)的力臂分別為OC、OD,cQD二i由根據(jù)杠桿的平衡條件可得：mA

17、gOC=mBgOD,由圖知OCvOD.所以mA>mB,當(dāng)向支點移動相同的距離L時，兩邊的力臂都減小L,此時左邊的力矩為：mAg(OC-AL)=mAgOC-mAgAL,右邊的力矩為：mBg(OD-AL)=mBgOD-mBgAL,由于mA>mB,所以mAgAL>mBgAL;所以：mAgOC-mAgL<mBgOD-mBgL.因此杠桿不能平衡，將向懸掛B物體的一端即右端下沉。故C正確為答案。18 .如圖所示，可繞。點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，在D點掛一個重為G的物體M.用一把彈簧測力計依次在A、B、C三點沿與圓O相切的方向用力拉，都使杠桿在水平位置平衡，讀出三次的示數(shù)分別為Fi、F2、F

18、3,它們的大小關(guān)系是A. Fi=F2=F3=GB. F1<F2<F3<GC. Fi>F2>F3>GD. Fi>F2=F3=G【答案】A【解析】【分析】【詳解】設(shè)拉力的力臂為由此可得：F利用杠桿平衡條件分析，當(dāng)阻力和阻力臂不變時，如果動力臂不變，只改動用力方向，其動力不變，據(jù)此分析解答。L,則由題意可知，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時：GXOD=FLgodL因為G,OD不變，OD=L=r,故F=G,由于F1、F2、F3的力臂都為圓的半徑都相等，所以得：Fi=F2=F3=G。故選：A。19.用一個動滑輪和兩個定滑輪組成的滑輪組豎直向上提升物體A,要求滑輪的個數(shù)要用

19、完（未畫出），實驗中，拉力F隨時間t變化的關(guān)系如圖甲所示，物體A上升的速度v隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，不計繩重和摩擦，在12s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為80%,則下列判斷中正確的是甲乙A.物體A的重為1500NB.動滑輪的重為400NC.物體A從靜止開始上升1s后，拉力的功率為500WD.若將物體A換成重為900N的物體B,則在勻速提升物體B的過程中，滑輪組的機(jī)械效率將變?yōu)?5%【答案】D【解析】【詳解】A,要求滑輪的個數(shù)要用完,用一個動滑輪和兩個定滑輪組成的滑輪組豎直向上提升物體則承擔(dān)物重和動滑輪重的繩子段數(shù)為3,如圖所示：lAJA、已知在1s2s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為80%,，惘用GhG由甲圖可知，在12s內(nèi)拉力F500N,由可得物體A的重：WnFhnFGa3F?3500N80%1200N,故A錯誤；1,B、不計繩重和摩擦，根據(jù)F（G物G動）得動滑輪的重：nG動3FGa3500N1200N300N,故B錯誤；C、由甲圖知，1s后的拉力F=500N,由乙圖可知1s后物體的速度v物1m/s,則繩子自由端移動