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1、简单机械专题复习经典一、简单机械选择题1如下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是ABCD【答案】D【解析】【详解】根据题意知道，在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械；A图的杠杆提升重物时，由于动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，即FG；B用图中的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即F=G；C图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=2，所以，绳端的拉力是： ；D图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=3所以，绳端的拉力是：；综上所述，只有D图中的机械最省力。2如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3，下列关
2、系中正确的是AF1F2F3BF1F2F3CF2F1F3DF2F1F3【答案】D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力F1=f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力F2=f；第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力，即F3=2f；由此可得F2 F1 F3.故D正确.3用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力为60N，滑轮的机械效率为（ ）A16.7%B20%C83.3%D100%【答案】C【解析】【详解】由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动
3、，则该滑轮为动滑轮；拉力移动的距离s=2h，=83.3%4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A0s1s内，地面对物体的支持力大于10NB1s2s内，物体在做加速运动C2s3s内，拉力F的功率是100WD2s3s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01s内,拉力F30N.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
4、,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GFG3F拉+G动100N330N+G动G动+10N10N，故A正确；（2）由图丙可知，1s2s内，物体在做加速运动，故B正确；（3）由图可知在23s内,重物做匀速运动,v32.50m/s,拉力F340N，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n3，所以拉力F的作用点下降的速度v33v332.50m/s7.5m/s，拉力做功功率（总功率）:P总F3v340N7.5m/s300W，故C错误；滑轮组的机械效率：100%100%100%83.33%，故D正确。故选C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n
5、3，则拉力F移动的距离s3h（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F，其关系为F拉（F+G动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F；（2）由F-t图象得出在12s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用WFs求此时拉力做功（3）由F-t图象得出在23s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用PFv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率5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，
6、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6如图所示的装置,重100 N的物体A在水平面做匀速直线运动,作用在绳自由端的拉力F是20 N,则下列判断正确的是（不计滑轮重和滑轮间摩擦）A作用在物体A上水平拉力是100 NB作用在物体A上水平拉力
7、是20 NC物体A受到的滑动摩擦力是80 ND物体A受到的滑动摩擦力是40 N【答案】D【解析】【详解】AB根据二力平衡的条件进行分析,因为有两条绳子作用在动滑轮上,所以作用在物体A上的水平拉力F=220 N=40 N;故AB错误；CD因为物体匀速运动,所以摩擦力等于作用在A上的水平拉力,大小为40 N，故C错误，D正确。7如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中A绳子自由端被拉下3m B拉力F做的功为200JC滑轮组的机械效率是83.3% D拉力F的功率是40W【答案】C【解析】【详解】A、物重由
8、两段绳子承担，因此，当物体提升1m时，绳子的自由端应被拉下2m，故A错误；B、拉力为120N，绳子的自由端应被拉下2m，则拉力做功为：，故B错误；C、滑轮组的机械效率，故C正确；D、拉力F的功率，故D错误故选C【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。8如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是AB点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力BB点是支点，物体A放在车厢前部可省力CC点是支点，物体A放在车厢后部可省力DC点是支点，物体A放在车厢前部可省力【答案】C【解析】
9、【详解】由图可知车厢绕着点C转动,所以点C为支点;当物体放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力，所以选项ABD都不正确，故答案为C.9如图所示，一根木棒在水平动力（拉力）F的作用下以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为L，动力与动力臂的乘积为M，则 AF增大，L增大，M增大 BF增大，L减小，M减小CF增大，L减小，M增大 DF减小，L增大，M增大【答案】C【解析】【分析】找某一瞬间：画出力臂，分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况，根据杠杆平衡条件求解【详解】如图，l为动力臂，L为阻力臂,由杠杆的平衡条件得：Fl=GL；以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位
10、置的过程中，l不断变小，L逐渐增大，G不变；由于杠杆匀速转动，处于动态平衡；在公式 Fl=GL 中，G不变，L增大，则GL、Fl都增大；又知：l不断变小，而Fl不断增大，所以F逐渐增大，综上可知：动力F增大，动力臂l减小，动力臂和动力的乘积M=Fl增大；故选C【点睛】画力臂：画力的作用线（用虚线正向或反方向延长）；从支点作力的作用线的垂线得垂足；从支点到垂足的距离就是力臂10皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆下列说法正确的是（）A为省力，可将用力划浆的手靠近支点B为省力，可将用力划浆的手远离支点C为省距离，可将用力划浆的手远离支点
11、D将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离【答案】B【解析】【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆【详解】运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆AB为省力，可将用力划浆的手远离支点，故A错误，B正确；CD为省距离，可将用力划浆的手靠近支点，但费距离，故CD错误；11如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离
12、x的变化关系如图乙所示据图可知金属杆重（ ）A5NB10NC20ND40N【答案】B【解析】【分析】杠杆的平衡条件【详解】使金属杆转动的力是金属杆的重力，金属杆重心在中心上，所以阻力臂为：L1=0.8m，取当拉力F=20N，由图象可知此时阻力臂：L2=0.4m，根据杠杆的平衡条件有：GL1=FL2所以G0.8m=20N0.4m解得：G=10N12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/sB拉力F的大小为4NC拉力F的功率为0.45WD滑轮组的机械效率为
13、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=20.1m=0.2m，绳子自由端移动的速度是： ，故A错误；B不计绳重和摩擦，则拉力，故B错误；C拉力做的总功：W总 =Fs=2.25N0.2m=0.45J，拉力F的功率： ，故C正确；D拉力做的有用功W有 =Gh=4N0.1m=0.4J，滑轮组的机械效率是： 88.9%，故D错误。13如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）A物
14、体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB物体在水中受到的浮力为320NC物体的体积为810-3m3D物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】C【解析】【详解】A由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=22m=4m，拉力端移动的速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N0.4m/s=80W，故A错；B滑轮组的机械效率：=W有用/W总=（GF浮）h/Fs=（GF浮）h/F2h=GF浮/2F=400NF浮/2200N=80%，解得：F浮 =80N，故B错；C由F浮 =水 V排 g得物体的体积：V=V排 =F浮/水g=80N/1103kg/m310N/kg=810-3 m3 ，故C正确；D物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%，故D错。14质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼
