全國(guó)通用備戰(zhàn)2020中考物理專題1.12簡(jiǎn)單機(jī)械含解析.doc
十二、簡(jiǎn)單機(jī)械1(2019鐵嶺)下列簡(jiǎn)單機(jī)械在使用過(guò)程中省力的是()A夾蒜器 B碗夾 C去核器 D取蛋器【答案】A【解析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),先判斷杠桿在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。A、夾蒜器在使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;B、碗夾在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿;C、去核器在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿;D、取蛋器在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿。2(2019常德)如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是() 刀刃很薄可以減小壓強(qiáng) 鍘刀實(shí)質(zhì)上是一種省力杠桿 甘蔗放在a點(diǎn)比b點(diǎn)更易被切斷 手沿F1方向用力比沿F2方向更省力A只有正確 B只有正確 C只有正確 D只有正確【答案】B【解析】刀刃很薄是通過(guò)減小接觸面積來(lái)增大壓強(qiáng)的,故錯(cuò)誤;鍘刀在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,實(shí)質(zhì)上是一種省力杠桿,故正確;甘蔗放在a點(diǎn)比b點(diǎn)時(shí)的阻力臂更小,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動(dòng)力會(huì)越小,更易被切斷,故正確;手沿F1方向用力比沿F2方向時(shí)的動(dòng)力臂要小,根據(jù)杠桿平衡條件可知,動(dòng)力越大,故錯(cuò)誤。3(2019荊門(mén))如圖用同一滑輪組分別將兩個(gè)不同的物體A和B勻速提升相同的高度,不計(jì)繩重和摩擦的影響,提升A的過(guò)程滑輪組的機(jī)械效率較大,則下列判斷正確的是()A物體比B物體輕 提升A的拉力較大 提升A所做的額外功較少 提升A做的有用功較多A只有 B只有 C只有 D只有【答案】B【解析】用同一滑輪組分別將兩個(gè)不同的物體A和B勻速提升相同的高度,不計(jì)繩重和摩擦的影響,提升A的過(guò)程滑輪組的機(jī)械效率較大,由可知,A物體比B物體重,故錯(cuò)誤;由圖知n=2,因不計(jì)繩重和摩擦,A物體比B物體重,G輪相同,則根據(jù)F= (G+G輪)可知,提升A的拉力較大,故正確;由題知,提起兩物體所用的滑輪組相同,將物體提升相同的高度,不計(jì)繩重和摩擦,克服動(dòng)滑輪重力所做的功是額外功,由W額=G動(dòng)h知,提升A和B所做額外功相同,故錯(cuò)誤;由題知,提起兩物體所用的滑輪組相同,將物體提升相同的高度,A物體比B物體重,由W有用=Gh知,提升A做的有用功較多,故正確;由此可知,只有正確,故選B。4(2019本溪)用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)物體 A,使物體 A 以 0.2m/s 的速度水平向左勻速運(yùn)動(dòng) 10s。已知物體 A 重 500N,物體 A 受到的摩擦力為 120N,拉力 F 的功率為 30W,下列說(shuō)法正確的是( )A繩子自由端移動(dòng)的距離為 2mB拉力 F 的大小為 40NC滑輪組的機(jī)械效率為 80%D滑輪組對(duì)物體 A 所做的功為 1000J【答案】C【解析】由圖知,n3,繩子自由端移動(dòng)的速度:v 繩nv 物3 0.2m/s 0.6m/s,則繩子自由端移動(dòng)的距離:s 繩 v 繩 t 0.6m/s 10s 6m,故 A 錯(cuò)誤;由 PFv 可得, 拉力: F 50N,故 B 錯(cuò)誤;物體移動(dòng)的距離:svt 0.2m/s 10s 2m, 有用功( 滑輪組對(duì)物體 A 所做的功):W 有用 fs 120N 2m 240J,總功:W 總 Fs50N 6m 300J, 滑輪組的機(jī)械效率:80%, 故C 正確, D 錯(cuò)誤。5(2019巴彥淖爾)如圖所示,拉力F為5N,物體A以0.1m/s的速度在物體B表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)(B表面足夠長(zhǎng));物體B靜止在地面上,受到地面水平向左4N的摩擦力,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為12N,下列說(shuō)法正確的是()A物體A受到的摩擦力為10NB拉力F的功率為1.5WC滑輪組的機(jī)械效率為80%D拉力F增大到15N時(shí),物體B開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】A、物體B靜止在地面上,所以受力平衡;水平方向上物體B受到向右的彈簧拉力、地面對(duì)它向左的摩擦力和物體A對(duì)它向左的摩擦力,因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)示數(shù)為12N,所以兩個(gè)摩擦力之和為12N,即fAB+4N12N,則fAB8N;根據(jù)相互作用力的知識(shí)可知,物體A受到的摩擦力為ffAB8N,故A錯(cuò)誤;B、由圖知,水平使用滑輪組,n2,拉力端移動(dòng)速度v2v物20.1m/s0.2m/s,則拉力做功的功率:PFv5N0.2m/s1W,故B錯(cuò)誤;C、滑輪組的機(jī)械效率:100%80%,故C正確;D、若拉力F增大到15N時(shí),A在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,A對(duì)B的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變,則A和B之間的摩擦力不變,所以物體B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變,即物體B仍然靜止,不會(huì)向左運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。6(2019鹽城)如圖所示,工人用動(dòng)滑輪勻速提升重物,這樣做()A省力,不改變施力的方向 B不省力,改變施力的方向C既省力,也改變施力的方向 D既不省力,也不改變施力的方向【答案】A 【解析】動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿,所以使用動(dòng)滑輪提升重物可以省力,但不會(huì)改變力的方向,因此A正確。7(2019呼倫貝爾)下圖是生活中幾種常見(jiàn)的杠桿,屬于費(fèi)力杠桿的是()A道釘撬D筷子B鋼絲鉗C開(kāi)瓶器【答案】D【解析】ABC三項(xiàng)工具在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,筷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,故選D。8(2019盤(pán)錦) (多選)如圖所示,用300N的力沿斜面把600N的重物勻速拉到頂端,物體在斜面上移動(dòng)的距離為3m,上升的高度為1m。下列說(shuō)法正確的是()A斜面的機(jī)械效率是50%B木塊受到的摩擦力是100NC運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,木塊的機(jī)械能增加D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,木塊受到三個(gè)力的作用【答案】BC【解析】A、克服重力做的有用功為W有用Gh600N1m600J,拉力做的總功為W總FL300N3m900J,斜面的機(jī)械效率為100%67%,故A錯(cuò)誤。B、克服摩擦做的額外功為W額W總W有用900J600J300J,因?yàn)閃Fs,所以摩擦力為f100N,故B正確;C、物體向上勻速運(yùn)動(dòng),質(zhì)量不變,速度不變,所以動(dòng)能不變;高度增加,所以重力勢(shì)能增加,機(jī)械能增加,故C正確;D、重物受到四個(gè)力的作用:豎直向下的重力、與斜面垂直向上的支持力、與斜面平行向上的拉力和與斜面平行向下的摩擦力,故D錯(cuò)誤。9(2019益陽(yáng))在野外用滑輪組拉越野車(chē)脫困時(shí)的情景如圖所示,有關(guān)力的分析正確的是()A車(chē)對(duì)地面的壓力與車(chē)的重力是一對(duì)平衡力B車(chē)?yán)喗M的力與滑輪組對(duì)車(chē)的拉力是一對(duì)平衡力C脫困必需2400N的拉力時(shí),繩索自由端的力F至少為1200ND脫困必需2400N的拉力時(shí),繩索自由端的力F至少為800N【答案】C【解析】(1)平衡力的條件:大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上,作用在同一條直線上。(2)首先確定滑輪組繩子的有效股數(shù),然后根據(jù)繩端的拉力等于滑輪組對(duì)物體的拉力的分析解答。A、車(chē)對(duì)地面的壓力與車(chē)的重力是作用在不同物體上的兩個(gè)力,所以不是一對(duì)平衡力,故A錯(cuò)誤;B、車(chē)?yán)喗M的力與滑輪組對(duì)車(chē)的拉力是作用在不同物體上的兩個(gè)力,所以不是一對(duì)平衡力,故B錯(cuò)誤;CD、由圖可知,n=2,不計(jì)繩重和摩擦,則繩子自由端的拉力F= F=2400N=1200N,因?yàn)槔K重和摩擦必然存在,所以繩索自由端的力F至少為1200N,故C正確,D錯(cuò)誤。10(2019云南)如圖的簡(jiǎn)單機(jī)械,屬于省力杠桿的是()A吊車(chē)吊臂 B撬棒 C筷子 D釣魚(yú)竿【答案】B【解析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),先判斷杠桿在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。A、吊車(chē)吊臂在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故A錯(cuò)誤;B、撬棒在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故B正確;C、筷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故C錯(cuò)誤;D、釣魚(yú)竿在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故D錯(cuò)誤。11(2019日照)如圖所示,甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法,忽略繩重及一切阻力。用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí),機(jī)械效率為90%。下列判斷正確的是()A拉力F1的大小為450N B用圖乙繞法勻速提升400N重物時(shí),機(jī)械效率為80%C分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí),圖乙繞法機(jī)械效率大D分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度,F(xiàn)2做功少【答案】B【解析】 A、忽略繩重及一切阻力,用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí),機(jī)械效率為90%, 圖甲中n=2,由可得拉力F1的大?。篎1 =500N,故A錯(cuò)誤; B、圖甲中,根據(jù)F1(G+G動(dòng))可得動(dòng)滑輪的重力: G動(dòng)=2 F1G=2500N900N=100N; 忽略繩重及一切阻力,滑輪組的機(jī)械效率 ,則用圖乙繞法勻速提升400m重物時(shí),其機(jī)械效率為:=80%,故B正確; CD、分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí),有用功相同,忽略繩重及一切阻力,克服動(dòng)滑輪做的功是額外功,因同一滑輪組中動(dòng)滑輪的重不變、提升高度相同,額外功相同,總功相同(即F1和F2做功相同),機(jī)械效率也相同,故CD錯(cuò)誤。12(2019重慶A)如圖所示,下列情景中描述正確的是()A B C DA甲圖中下滑的小朋友的慣性越來(lái)越大B乙圖中小朋友玩的蹺蹺板利用了杠桿原理C丙圖中滑雪手套有凹凸的花紋是為了減小摩擦D丁圖中硬幣躍過(guò)木塊,利用了流速越大流體壓強(qiáng)越大的知識(shí)【答案】B【解析】慣性是物體本身具有的一種性質(zhì),決定于物體的質(zhì)量,與其他因素?zé)o關(guān);一根硬棒,在力的作用下能夠繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒叫做杠桿;增大摩擦力的方法有增大壓力和使接觸面粗糙;在流體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。A、慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān),與速度無(wú)關(guān),小朋友下滑過(guò)程中質(zhì)量不變,則慣性不變,故A錯(cuò)誤;B、在左右兩個(gè)壓力的作用下,蹺蹺板繞著中間的固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),所以蹺蹺板利用了杠桿原理,故B正確;C、滑雪手套表面具有凹凸不平的花紋,目的是增大摩擦力,故C錯(cuò)誤;D、口吹硬幣躍過(guò)木塊,是因?yàn)榱魉僭酱罅黧w壓強(qiáng)越小,故D錯(cuò)誤。13(2019鐵嶺)如圖所示,工人用160N的拉力F將重為300N的木箱在10s內(nèi)勻速拉到長(zhǎng)3m、高1m的斜面頂端。下列說(shuō)法正確的是()s=3mh=1mA拉力F做功的功率是16WB克服木箱重力做的功是900JC斜面的機(jī)械效率是62.5%D若只改變斜面的傾斜角度,斜面的機(jī)械效率不變【答案】C【解析】A、拉力做的功為W總FL160N3m480J,拉力做功的功率為P48W,故A錯(cuò)誤;B、克服木箱重力做的功是W有用Gh300N1m300J故B錯(cuò)誤;C、斜面的機(jī)械效率為100%62.5%故C正確;D、改變斜面的傾斜角度,木箱對(duì)壓力發(fā)生改變,斜面與木箱接觸面粗糙程度不變,所以摩擦力發(fā)生改變;木箱上升過(guò)程中,克服摩擦力做的功是額外功,雖然有用功不變,但額外功發(fā)生變化,由公式知,斜面的機(jī)械效率發(fā)生變化。故D錯(cuò)誤。14 (2019濟(jì)寧)兩個(gè)滑輪按圖4所示的方式組合,用5N的拉力F拉動(dòng)繩端,使物體在5s內(nèi)水平向左勻速滑動(dòng)1m,物體與地面間的摩擦力為9N。下列選項(xiàng)正確的是()A.A是定滑輪,B是動(dòng)滑輪 B.拉力F做的功為5JC拉力F的功率為1.8W D.滑輪組的機(jī)械效率為90%【答案】D【解析】A、A滑輪隨物體一起運(yùn)動(dòng),為動(dòng)滑輪;B滑輪的軸固定不動(dòng),為定滑輪,故A錯(cuò);B、由圖知,n2,拉力端移動(dòng)距離s2s物21m2m,拉力做功W總Fs5N2m10J,故B錯(cuò);C、拉力做功功率P2W,故C錯(cuò);D、拉力做的有用功:W有用fs物9N1m9J,滑輪組的機(jī)械效率100%90%,故D正確。15(2019百色)如圖所示,用相同滑輪裝成的甲、乙兩個(gè)滑輪組分別將同一個(gè)物體在相同時(shí)間內(nèi)勻速提高相同高度,不計(jì)繩重及摩擦,下列說(shuō)法正確的是()AF甲=F乙 B甲、乙繩子自由端移動(dòng)的速度相同C甲、乙兩個(gè)拉力的功率相同 D乙滑輪組的額外功多【答案】C【解析】A、兩幅圖中的繩子股數(shù)都是n2,所以拉力F1(G+G輪),F(xiàn)2(G+G輪),又因?yàn)镚輪相同,所以F1F2,故A錯(cuò)誤;B、用相同的滑輪組在相同時(shí)間內(nèi)勻速提高到相同高度,由snh可得,繩子自由端移動(dòng)的距離s12h,s23h;故s1s2,由v=可得,拉力移動(dòng)的速度不相同,故B錯(cuò)誤;CD、在提升重物的過(guò)程中,若不計(jì)繩重及摩擦,那么,克服動(dòng)滑輪重做的功為額外功,因?yàn)閯?dòng)滑輪重相同,提升高度相同,根據(jù)公式W額G動(dòng)h可知,拉力F1和F2所做的額外功相等,將同一物體在相同時(shí)間內(nèi)勻速提升相同高度時(shí),因不計(jì)繩重和摩擦,拉力做的功等于克服物體重力和動(dòng)滑輪重力所做的功,克服物體重力做的功為有用功,所做的有用功相等,額外功相等,所以,拉力做的總功相等,由P可知,甲的功率等于乙的功率,故C正確,D錯(cuò)誤。16(2019青海)簡(jiǎn)單機(jī)械在生活中隨處可見(jiàn)。使用下列簡(jiǎn)單機(jī)械可以省力的是()A旗桿頂部的滑輪 B賽艇的船槳 C拔釘子用的羊角錘 D夾菜的筷子【答案】C【解析】A、旗桿頂部的滑輪為定滑輪,實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不省力也不費(fèi)力;B、船槳在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿;C、羊角錘在使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;D、筷子在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿。17(2019西寧)下面四句話摘自一位同學(xué)的“物理學(xué)習(xí)筆記”,其中錯(cuò)誤的是()A滑輪組既可以省力又可以改變力的方向B力是不能離開(kāi)物體而獨(dú)立存在的C三要素相同的兩個(gè)力可能是一對(duì)平衡力D力學(xué)性能是選擇材料的重要指標(biāo)【答案】C【解析】A、由定滑輪和動(dòng)滑輪組成的滑輪組,通過(guò)改變繞線的方式,既可以省力、又可以改變力的方向,故A正確;B、力是物體對(duì)物體的作用,力不能離開(kāi)物體而獨(dú)立存在,故B正確;C、力的三要素相同,即大小、方向、作用點(diǎn)都相同,因?yàn)榱Φ姆较蛳嗤?,所以一定不是一?duì)平衡力,故C錯(cuò)誤;D、力學(xué)性能是選擇材料的重要指標(biāo),通常包括彈性和塑性、硬度和韌性等,故D正確。18(2019朝陽(yáng))下列簡(jiǎn)單機(jī)械能夠省力的是()A門(mén)把手 B定滑輪 C筷子 D釣魚(yú)竿【答案】A【解析】A、門(mén)把手實(shí)質(zhì)是輪軸,動(dòng)力作用在輪上,屬于省力機(jī)械;B、定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不能省力也不費(fèi)力;C、筷子在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿;D、釣魚(yú)竿在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿。19(2019撫順)小華利用如圖所示滑輪組將一桶重400N的水勻速提高6m,共用時(shí)2min,滑輪組的機(jī)械效率為80%(不計(jì)桶重、繩重和摩擦)。下列說(shuō)法正確的是()A小華所做的有用功為3000JB小華所用拉力F為250NC拉力F的功率是37.5WD若提升過(guò)程中,有部分水灑出,滑輪組的機(jī)械效率不變【答案】B【解析】A、小華所做的有用功:W有用Gh400N6m2400J,故A錯(cuò);B、滑輪組的機(jī)械效率80%,小華拉力做的總功W總3000J;由圖知,n2,拉力端移動(dòng)距離s2h26m12m,由W總Fs可得拉力F250N,故B正確;C、拉力做功功率P25W,故C錯(cuò);D、若提升過(guò)程中,有部分水灑出,提升的物重變小,有用功變小,不計(jì)桶重、繩重和摩擦,額外功不變,有用功與總功的比值變小,機(jī)械效率變小,故D錯(cuò)。20(2019寧夏)如圖所示,是自卸車(chē)的示意圖。車(chē)廂部分可視為枉桿。則下列分析正確的是()Ab點(diǎn)是支點(diǎn),液壓桿施加的力是動(dòng)力,貨物重力是阻力Bb點(diǎn)是支點(diǎn),物體a放在車(chē)廂前部可省力Cc點(diǎn)是支點(diǎn),物體a放在車(chē)廂后部可省力Dc點(diǎn)是支點(diǎn),物體a放在車(chē)廂前部可省力說(shuō)明理由:______________________________________________________。【答案】(1)C (2)車(chē)廂繞c點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),故c是支點(diǎn);放后部,動(dòng)力臂大于阻力臂,才省力【解析】A由圖像可知,車(chē)廂繞c點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),故c是支點(diǎn),動(dòng)力為液壓桿施加的力,阻力為貨物重力;B由圖像可知,車(chē)廂繞c點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),故c是支點(diǎn),由杠桿平衡條件可知,動(dòng)力臂不變,阻力不變,阻力臂越短越省力,因此物體a放在車(chē)廂后部可省力;C由圖像可知,車(chē)廂繞c點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),故c是支點(diǎn),由杠桿平衡條件可知,動(dòng)力臂不變,阻力不變,阻力臂越短越省力,因此物體a放在車(chē)廂后部可省力;D車(chē)廂繞c點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),故c是支點(diǎn),由杠桿平衡條件可知,物體a放后部,動(dòng)力臂大于阻力臂,才省力。21.(2019成都B卷)(多選)如圖甲所示的裝置,每個(gè)滑輪的重力為10N,物體A的重力GA=100N,物體B的重力GB=40N,對(duì)A施加水平向右的拉力F=110N,使A以0.1m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng);撤去拉力F1,在A的右側(cè)加掛一個(gè)與它相同的物體,如圖乙所示,對(duì)B施加一個(gè)豎直向下的拉力F2,使A以0.2m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng)。繩重及滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦等次要因索忽略不計(jì).則下列說(shuō)法正確的是( )A.甲圖中,A受到的摩擦力為110N B.乙圖中,F2的大小為45NC.乙圖中,P點(diǎn)處受到的拉力為145N D.乙圖中,F2做功的功率為2W【答案】CD【解析】本題綜合性較強(qiáng),考察了受力分析和滑輪組的運(yùn)用。針對(duì)較為復(fù)雜的受力分析,考生應(yīng)該熟練掌握整體法和隔離法,利用相關(guān)關(guān)系熟練列出力學(xué)方程組求解??忌鷱?fù)習(xí)時(shí)應(yīng)特別留意重力,彈力,摩擦力的基本知識(shí),以及受力分析中的整體法和隔離法在滑輪組中的綜合運(yùn)用。A.圖甲中,對(duì)A受力分析可知,F(xiàn)繩+f=F1,對(duì)B受力分析F繩+G動(dòng)=2Gb,帶入數(shù)據(jù)聯(lián)立兩式可得 f=40N,故A錯(cuò)誤。B.對(duì)滑輪組受力分析可知:(F2+Gb)=2(G動(dòng)+f),其中f=2f=80N,帶入數(shù)據(jù)可得,F(xiàn)2=5N,故B錯(cuò)誤。根據(jù)P=Fv可得P2=2W,D正確。最后對(duì)P點(diǎn)受力分析。Fp=Gb+2G動(dòng)+F2+ f=145N22(2019福建)工人用如圖的機(jī)械將物體勻速提升到某一高度,若物體的重力與滑輪的重力之比G物G滑輪91,忽略繩重與摩擦的影響,則機(jī)械效率為()A10%B45%C80%D90%【答案】D【解析】物體的重力與滑輪的重力之比G物:G輪9:1,G9G輪,忽略繩重與摩擦的影響,則機(jī)械效率:90%。故選:D。23(2019廣州)如圖7所示,把重為G的物體甲從A點(diǎn)豎直向上勻速拉至B點(diǎn),此過(guò)程繩的拉力對(duì)甲做的功為WAB;用平行于斜面的拉力把重也為G的物體乙沿斜面從C點(diǎn)勻速拉至與B等高的D點(diǎn)。在此過(guò)程中繩的拉力對(duì)乙做的功為WCD。斜面的機(jī)械效率為( )A B C D【答案】A【解析】根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式:,得用斜面拉物體乙時(shí)所做的有用功為W有GH,由題意知,WABGH,故得W有WAB;用斜面拉物體乙時(shí)所做的總功為W總WCD,故得斜面的機(jī)械效率為=,故應(yīng)選A。24(2019貴陽(yáng))如圖所示是吊車(chē)正在起吊貨物的示意圖。該裝置通過(guò)液壓伸縮撐桿推動(dòng)吊臂并使吊臂繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),從而通過(guò)鋼繩將貨物緩慢吊起。假設(shè)撐桿對(duì)吊臂的作用力始終與吊臂垂直,僅通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)吊臂提升貨物的過(guò)程中,則下列分析正確的是()A撐桿對(duì)吊臂的作用力不斷增大B鋼繩對(duì)吊臂的作用力不斷增大C撐桿對(duì)吊臂的作用力的力臂不斷增大D鋼繩對(duì)吊臂的作用力的力臂不斷減小【答案】D【解析】(1)伸縮撐桿對(duì)吊臂的支持力的作用點(diǎn)在吊臂上,方向垂直于吊臂向上,過(guò)支持力的作用點(diǎn),沿支持力的方向畫(huà)一條有向線段,用F表示,然后從支點(diǎn)O向力的作用線做垂線段,垂線段L即為其力臂,如圖所示:(2)吊車(chē)吊起貨物的過(guò)程中,阻力不變,阻力臂減小,鋼繩對(duì)吊臂的拉力減??;動(dòng)力臂不變,動(dòng)力減小,所以支持力逐漸變小,故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D。25(2019河北)(多選)如圖所示,重為G的物體在拉力F的作用下,以v的速度勻速運(yùn)動(dòng)了s,已知物體在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力為物重的,不計(jì)繩重、輪與軸間的摩擦,下列說(shuō)法正確的是()A使用該滑輪組一定省力 B拉力的功率為2FvC額外功為(2nFG)s D滑輪組的機(jī)械效率為【答案】BC【解析】(1)由圖可知,連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)n2,由于不計(jì)繩重、輪與軸間的摩擦,根據(jù)拉力F(f+G動(dòng))分析使用該滑輪組是否省力;(2)繩端移動(dòng)的速度v繩nv,根據(jù)PFv繩球出拉力的功率;(3)先求出繩端移動(dòng)的距離,克服摩擦阻力做功為有用功,拉力做功為總功,根據(jù)功的公式表示出有用功和總功,用總功減去有用功即為額外功;(4)根據(jù)求出滑輪組的機(jī)械效率。A、由圖可知,連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)n2,由于不計(jì)繩重、輪與軸間的摩擦,所以,繩端的拉力F(f+G動(dòng)),由于f與G動(dòng)的大小關(guān)系未知,所以無(wú)法比較F與f的大小關(guān)系,則使用該滑輪組不一定省力,故A錯(cuò)誤;B、繩端移動(dòng)的速度v繩nv2v,則拉力的功率:PFv繩2Fv,故B正確;C、由題意可知,物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力fG,克服摩擦阻力做的功為有用功,則:W有fsGs,繩端移動(dòng)的距離:s繩ns2s,拉力F做的總功:W總Fs繩2Fs,則額外功:W額W總W有2FsGs(2nFG)s,故C正確;D、滑輪組的機(jī)械效率:,故D錯(cuò)誤。故選:BC。26.(2019河南)圖6中開(kāi)瓶器開(kāi)啟瓶蓋時(shí)可抽象為一杠桿,不計(jì)自重。圖7能正確表示它工作示意圖的是()【答案】B【解析】先確定支點(diǎn),然后根據(jù)動(dòng)力和阻力的定義以及力臂關(guān)系即可得出答案。用開(kāi)瓶器開(kāi)啟瓶蓋時(shí),支點(diǎn)是開(kāi)瓶器與瓶蓋上方的接觸點(diǎn),即圖中杠桿的左端O,阻力為瓶蓋對(duì)開(kāi)瓶器豎直向下的作用力F2,動(dòng)力為手對(duì)開(kāi)瓶器右側(cè)豎直向上的作用力F1,因?yàn)閯?dòng)力臂大于阻力臂,所以開(kāi)瓶器為省力杠桿,即F1F2,故ACD錯(cuò)誤,B正確。27.(2019河南)(多選)工人用如圖9所示的滑輪組,在時(shí)間t內(nèi),將重為G的貨物勻速提升了h,人對(duì)繩子豎直向下的拉力恒為F。以下說(shuō)法正確的是()A.拉力F的功率為2PhB.額外功為(2FG)hC.滑輪組的機(jī)械效率為D.滑輪組的機(jī)械效率隨h的增大而增大【答案】AB【解析】(1)由圖可知,連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)n,根據(jù)s=nh表示出繩端移動(dòng)的距離,然后根據(jù)W總=Fs表示出拉力F做的功,最后利用P表示出拉力F的功率;(2)拉力做的有用功,額外功等于總功減去有用功;(3)根據(jù)求出滑輪組的機(jī)械效率;(4)根據(jù)可判斷滑輪組的機(jī)械效率與提升的高度是否有關(guān)。解:A、由圖可知,連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)n=2,繩端移動(dòng)的距離s=nh=2h,拉力F做的功:W總=Fs=2Fh,則拉力F的功率:P ,故A正確;B、拉力做的有用功:W有=Gh,則額外功:W額=W總W有=2FhGh=(2FG)h,故B正確;C、滑輪組的機(jī)械效率: ,故C錯(cuò)誤;D、根據(jù)可知,滑輪組的機(jī)械效率與提升的高度h無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。28(2019孝感)如圖所示是建筑工地上的起重機(jī)示意圖,B是配重。起重機(jī)工作時(shí),在鋼索吊起貨物加速上升的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A鋼索對(duì)貨物的拉力等于貨物的重力B貨物加速上升過(guò)程中沒(méi)有慣性C貨物的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為它的重力勢(shì)能D配重是為了防止起重機(jī)翻倒,利用了杠桿原理【答案】D【解析】A、起重機(jī)工作時(shí),在鋼索吊起貨物加速上升的過(guò)程中,鋼索對(duì)貨物的拉力大于貨物的重力。故A錯(cuò)誤;B、任何物體在任何時(shí)候都具有慣性,故貨物加速上升過(guò)程中也具有慣性。故B錯(cuò)誤;C、在鋼索吊起貨物加速上升的過(guò)程中,貨物的質(zhì)量不變,高度升高,速度變大,故重力勢(shì)能和動(dòng)能都變大,所以貨物的動(dòng)能沒(méi)有轉(zhuǎn)化為它的重力勢(shì)能。故C錯(cuò)誤;D、如圖所示建筑工地上的起重機(jī)示意圖,工作時(shí),起重臂繞O轉(zhuǎn)動(dòng),屬于杠桿原理的應(yīng)用,根據(jù)杠桿平衡條件可知,配重是為了防止起重機(jī)翻倒。故D正確。29(2019孝感)下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A如果甲相對(duì)于乙向南運(yùn)動(dòng),那么乙相對(duì)于地面一定向北運(yùn)動(dòng)B同一物體在同一路面上運(yùn)動(dòng)越快,受到的摩擦力越小C重型貨車(chē)通過(guò)增加輪胎的個(gè)數(shù)來(lái)減小貨車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)D杠桿平衡后,如果動(dòng)力和阻力都?jí)埣?0N,那么杠桿一定仍然桿平衡【答案】C【解析】A、如果甲相對(duì)于乙向南運(yùn)動(dòng),只能知道甲和乙之間的位置變化情況,不能判斷乙和地面之間的位置變化,所以不能判斷乙相對(duì)地面是如何變化的。故說(shuō)法錯(cuò)誤。B、當(dāng)一個(gè)物體在接觸面上運(yùn)動(dòng)時(shí),無(wú)論是加速、勻速還是減速,滑動(dòng)摩擦力都是不變的,因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力跟壓力和接觸面粗糙程度有關(guān),跟速度無(wú)關(guān)。故說(shuō)法錯(cuò)誤。C、重型貨車(chē)在質(zhì)量一定,在水平地面上對(duì)水平地面的壓力就一定,增加輪胎的個(gè)數(shù),增加了受力面積,壓強(qiáng)減小。說(shuō)法正確。D、杠桿平衡后,動(dòng)力和阻力相等,不能說(shuō)明動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積等于阻力和阻力臂的乘積相等,只能說(shuō)在動(dòng)力和阻力相等,杠桿可能平衡。說(shuō)法錯(cuò)誤。30(2019孝感)(多選)如圖所示,用相同的滑輪組裝成甲、乙滑輪組,分別將同一重物在相等的時(shí)間內(nèi)提升相同的高度,不計(jì)繩重和摩擦,則()A甲、乙的拉力之比是32B甲、乙繩的自由端速度之比是11C甲、乙拉力的功率之比是32D甲、乙的機(jī)械效率之比是11【答案】AD【解析】A、不計(jì)繩重及摩擦,拉力F(G物+G輪),由圖知,n甲2,n乙3,所以繩端的拉力分別為:F甲(G物+G輪),F(xiàn)乙(G物+G輪),則甲乙拉力之比F甲F乙(G物+G輪)(G物+G輪)32,故A正確;B、將同一重物在相等的時(shí)間內(nèi)提升相同的高度,則提升物體的速度相同,由圖知,n甲2,n乙3,所以甲、乙繩的自由端速度分別為:v甲2v,v乙3v,所以,甲、乙繩的自由端速度之比v甲v乙2v3v23,故B錯(cuò);C、由AB的解答可知,F(xiàn)甲:F乙32,v甲v乙23,由PFv可得,甲、乙拉力的功率之比P甲:P乙11,故C錯(cuò);D、不計(jì)繩重及摩擦,動(dòng)滑輪重相同,提升的物體重和高度相同,由W額G輪h、W有用G物h可知,利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同,則拉力做的總功相同,由可知,兩滑輪組的機(jī)械效率相同,即甲、乙的機(jī)械效率之比甲乙11,故D正確。31(2019宜昌)如圖所示的吊車(chē)有大小兩個(gè)吊鉤,在確保安全的前提下,下列關(guān)于吊車(chē)機(jī)械效率說(shuō)法正確的是()A吊起相同貨物,使用小吊鉤機(jī)械效率高B吊起相同貨物,上升速度快機(jī)械效率高C每次吊起的貨物越少,機(jī)械效率越高D貨物升高的高度越高,機(jī)械效率越高【答案】A【解析】在物理學(xué)中,我們把有用功與總功的比值稱為機(jī)械效率,即機(jī)械效率的高低與有用功的大小、總功的大小或額外功的大小有關(guān);故利用控制變量的方法分析判斷即可。(1)使用小吊鉤吊起相同貨物時(shí),小吊鉤(小動(dòng)滑輪)的重力小,做的額外功少,在有用功一定的情況下,總功小,其機(jī)械效率高,故A正確;(2)由機(jī)械效率公式可知,機(jī)械效率的高低與上升速度、貨物升高的高度無(wú)關(guān),故BD錯(cuò)誤;(3)每次吊起的貨物越少,有用功越少,有用功在總功中所占比例越小,所以機(jī)械效率越低,故C錯(cuò)誤。32(2019天津)如圖是用撬棒撬石頭的情景,下圖中關(guān)于該撬棒使用時(shí)的杠桿示意圖正確的是()【答案】A【解析】用撬棒撬石頭時(shí),動(dòng)力為人對(duì)撬棒施加的豎直向下的作用力F1,從支點(diǎn)O向動(dòng)力F1的作用線作垂線段,即為動(dòng)力臂l1; 阻力是石頭對(duì)撬棒的作用力F2,方向豎直向下,反向延長(zhǎng)F2,從支點(diǎn)O向阻力F2的作用線作垂線段,即為阻力臂l2;故A正確,BCD錯(cuò)誤。 知道動(dòng)力的方向,根據(jù)動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的效果相反可確定阻力的方向; 力臂是從支點(diǎn)向力的作用線作垂線。33(2019自貢)如圖所示,物體A、B的重分別為20N、10N,滑輪和繩子的重忽略不計(jì),此時(shí)物體A在水平面上向右作勻速直線運(yùn)動(dòng),若用力F向左拉物體A,使物體A向左作勻速直線運(yùn)動(dòng),則()AF20NBF10NCF5NDF30N【答案】B【解析】由圖知,此滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重,所以FAGB10N5N;在水平方向A受到的摩擦力和繩對(duì)A的拉力平衡,所以fFA5N,方向水平向左;若使物體A向左作勻速直線運(yùn)動(dòng),則A受摩擦力水平向右,則FFA+f5N+5N10N。34(2019宜賓) (多選)如圖所示,在拉力F作用下,一個(gè)重600N的物體以0.1m/s的速度沿水平地面向右勻速直線運(yùn)動(dòng)了10s,已知滑輪組的機(jī)械效率為80%,在此過(guò)程中拉力F做了150J的功,則下列說(shuō)法中正確的是()A拉力F的大小為150NB拉力F的大小為50NC物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為120ND物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為480N【答案】BC【解析】(1)由圖知,n3,繩子自由端移動(dòng)的距離s3s物3v物t30.1m/s10s3m,由W總Fs可得拉力:F50N;故A錯(cuò)、B正確;(2)由得物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力:f3F380%50N120N,故C正確、D錯(cuò)。35. (2019遂寧)如圖甲所示是建筑工地常用的塔式起重機(jī)示意圖,水平吊臂是可繞點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,為了左右兩邊吊臂在未起吊物體時(shí)平衡,在左邊吊臂安裝了重力合適的配重物體C,假設(shè)這時(shí)起重機(jī)裝置在水平位置平衡(相當(dāng)于杠桿平衡實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿水平平衡),由于起吊物體時(shí)配重物體C不能移動(dòng),且被起吊物體重力各不相同,起重機(jī)裝置將會(huì)失去平衡容易傾倒,造成安全事故,某科技小組受杠桿平衡實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),為起重機(jī)裝置增設(shè)了一個(gè)可移動(dòng)的配重物體D,如圖乙所示。不起吊物體時(shí),配重物體D靠近支點(diǎn)O;起吊物體時(shí),將配重物體D向左移動(dòng)適當(dāng)距離,使起重機(jī)裝置重新平衡,現(xiàn)用該裝置起吊重為5103N,底面積為0.01m2的物體A,已知D的質(zhì)量為900kg,OB長(zhǎng)18m;當(dāng)配重物體D移動(dòng)到距支點(diǎn)6m的E點(diǎn)時(shí),B端繩子對(duì)A的拉力為T(mén),A對(duì)地面的壓強(qiáng)為p;若再讓配重D以速度V向左運(yùn)動(dòng),25秒后,甲對(duì)地面的壓力恰好為零;起吊過(guò)程中,物體A在10s內(nèi)勻速上升了10m,B端繩子的拉力T做功功率為P,(g=10N/kg)下列相關(guān)計(jì)算錯(cuò)誤的是()A. P等于5kWB. V等于0.4m/sC. p等于2106PaD. T等于3105N【答案】A【解析】由重力公式G=mg可求,配重D的重力為GD=mg=900kg10N/kg=9103N。第一個(gè)狀態(tài)當(dāng)配重物體移動(dòng)到E點(diǎn)時(shí),D選項(xiàng),根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可得,GDOE=TOB,求得T= = =3103N,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng),由于物體在水平地面上靜止,所以由受力分析可知,GA=N+T,代數(shù)求得N=5103N3103N=2103N,因?yàn)锳對(duì)地面的壓力F與地面對(duì)A的支持力N是一對(duì)相互作用力,所以F=N=2103N,由壓強(qiáng)定義式p=求得,p= =2105Pa,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。第二個(gè)狀態(tài)為配重物體移動(dòng)到甲對(duì)地面的壓力恰好為零的位置E點(diǎn)時(shí),B選項(xiàng),由于甲對(duì)地面的壓力恰好為零,所以拉力T=GA=5103N,根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可得,GDOE=TOB,代數(shù)求得OE= = =10m,則配重移動(dòng)的距離s=OE-OE=10m-6m=4m,則由速度公式v=可求,v= =0.16m/s。故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。第三個(gè)狀態(tài)為勻速起吊過(guò)程,A選項(xiàng),由功率公式P=和功的定義式W=Fs可得,功率P=,代數(shù)得P= = =5103W=5kW故A選項(xiàng)正確。故選:A。本題可以可分為三個(gè)狀態(tài)。第一個(gè)狀態(tài)當(dāng)配重物體移動(dòng)到E點(diǎn)時(shí),可根據(jù)杠桿平衡條件和受力分析求出拉力T和A對(duì)地面的壓強(qiáng)p;第二個(gè)狀態(tài)為配重物體移動(dòng)到甲對(duì)地面的壓力恰好為零的位置E點(diǎn)時(shí),同理可根據(jù)杠桿平衡條件和受力分析求出速度V;第三個(gè)狀態(tài)為勻速起吊過(guò)程,由功率公式可求出功率P。這道題綜合考察了杠桿的平衡條件,壓強(qiáng),功率等知識(shí),是一道綜合性較強(qiáng)的一道題,同時(shí)也要注意對(duì)每種狀態(tài)的區(qū)分,找準(zhǔn)每種狀態(tài)的物理量。36(2019綿陽(yáng))如圖所示,斜面長(zhǎng)20m、高10m,固定在水平地面上。一位同學(xué)用平行于斜面向上40N的拉力,在20s內(nèi)把重60N的物體沿斜面向上勻速拉動(dòng)了10m。在此過(guò)程中()A斜面的機(jī)械效率是66.7%B斜面的機(jī)械效率是75%C該同學(xué)對(duì)物體做功的功率是10WD該同學(xué)對(duì)物體做功的功率是30W【答案】B【解析】由題知,斜面長(zhǎng)20m、高10m,則物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)10m時(shí),物體升高5m;(1)利用W=Fs求拉力F做的總功,利用W=Gh求拉力做的有用功,斜面的機(jī)械效率等于有用功與總功之比;(2)該同學(xué)對(duì)物體做功的功率等于有用功與所用時(shí)間之比。由題知,斜面長(zhǎng)20m、高10m,則物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)s=10m時(shí),物體升高h(yuǎn)=5m(1)拉力F做的總功:W總=Fs=40N10m=400J;拉力做的有用功:W有用=Gh=60N5m=300J;斜面的機(jī)械效率:75%,故A錯(cuò),B正確;(2)該同學(xué)對(duì)物體做功的功率:P15W,故CD錯(cuò)。37(2019綿陽(yáng))用水平力F1拉動(dòng)如圖所示裝置,使