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【物理】哈尔滨市物理简单机械专项测试题(含答案)

【物理】哈尔滨市物理简单机械专项测试题(含答案)【物理】哈尔滨市物理简单机械专项测试题（含答案）一、选择题1．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是（不计机械自重、绳重和摩擦）（）A．B．C．D．【答案】D【解析】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：图示是一个定滑轮拉力＝；A.F1G根据勾股定理知＝＝图中为斜面＝得到＝；如图所B.h3m,,F2×5mG×3m,F20.6GC.示由图可知，由杠杆平衡条件可得：＝拉力＝＝,F3×L2G×LG,F3G×G；由图示可知滑轮组承重绳子的有效股数＝拉力＝；因此最小拉力是；0.4GD.,n3,F4G...

【物理】哈尔滨市物理简单机械专项测试题（含答案）一、选择题1．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是（不计机械自重、绳重和摩擦）（）A．B．C．D．【答案】D【解析】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：图示是一个定滑轮拉力＝；A.F1G根据勾股定理知＝＝图中为斜面＝得到＝；如图所B.h3m,,F2×5mG×3m,F20.6GC.示由图可知，由杠杆平衡条件可得：＝拉力＝＝,F3×L2G×LG,F3G×G；由图示可知滑轮组承重绳子的有效股数＝拉力＝；因此最小拉力是；0.4GD.,n3,F4GF4故选：D。点睛：由图示滑轮组，确定滑轮组的种类，根据滑轮组公式求出拉力、；由勾股定理F1F4求出斜面的高，根据斜面公式求出拉力的大小；由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关F2系，然后由杠杆平衡条件求出拉力；最后比较各力大小，确定哪个拉力最小。F32．如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度．若＝，所用竖直向上的拉力分别为和，拉力做功的功G1G2F1F2率分别为和，两装置的机械效率分别为和（忽略绳重和摩擦）．则下列选项正P1P2η1η2确的是．＞；＝；＝．＞；＞；＞AF1F2η1η2P1P2BF1F2η1η2P1P2．＜；＜；＜．＜；＞；＞CF1F2η1η2P1P2DF1F2η1η2P1P2【答案】A【解析】【详解】1不计绳重及摩擦，因为拉力F＝（G+G），n＝2，n＝3，所以绳子受到的拉力分别n轮1211为：F＝（G+G），F＝（G+G），故F＞F；故CD错误；121轮232轮12因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W＝Gh，W＝Gh，所以利用滑轮额轮有用物组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；W由η＝有用可知，机械效率相同，η＝η；W12总W又因为所用时间相同，由P＝可知，拉力做功的功率P＝P，故B错误，A正确．t12故选A．3．如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为，机械效率为；用乙装置所做的总功为，机械效率为．若不计W1η1W2η2绳重与摩擦，则．．AW1=W2，η1=η2BW1=W2，η1<η2．．CW1η2DW1>W2，η1<η2【答案】C【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上W额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用η=有用即可比较出二者机械效率W总的大小．【详解】（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；（3）又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多则总功越多机械效率越低。即小于大于η,,W1W2,η12.故选C.4．如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是A．B．C．D．【答案】C【解析】【详解】1A．此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=G；2B．此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F=G；1C．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3股，则F=G；31D．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F=G．2由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C，C符合题意．5．在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η、η 表示甲、乙两装置的机械效率，W、W表示拉力所做的甲乙甲乙功，则下列说法中正确的是A．η＝η，W＝W甲乙甲乙B．η＞η，W＞W甲乙甲乙C．η＜η，W＜W甲乙甲乙D．η＞η，W＜W甲乙甲乙【答案】A【解析】【详解】物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式W=Gh可知做的有用功相同；由图可知，动滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功W相同．有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W＝W．根据η=有可知，机械效甲乙W总率相同，即η＝η．故A符合题意．甲乙6．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率乙图大D．乙图省力，机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】1分析甲、乙两图可知，n=3、n=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由F（GG）可甲乙n动WGh知，甲图更省力；由有可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选．η=W=GhGhB总动7．人直接用F的拉力匀速提升重物，所做的功是W；若人使用某机械匀速提升该重物到11同一高度则人的拉力为F，所做的功是W（）22A．F一定大于FB．F一定小于F1212C．W一定大于WD．只有F大于F，W才大于W212121【答案】C【解析】【详解】．直接用的力匀速提升重物，则ABF1，F1=G使用滑轮匀速提升该重物，由于滑轮种类不清楚，与的大小关系不能判断，则无法比F2G较与的大小．故、均错误；F1F2AB．直接用的力匀速提升重物，所做的功是：CDF1W=W=Gh；1有用使用滑轮匀速提升该重物到同一高度，即W=Gh；有用但由于至少要克服摩擦力做额外功，故W=W+W，2有用额外则＞，W2W1故C正确、D错误。故选C。8．某商店有一不等臂天平（砝码准确），一顾客要买2kg白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg砝码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg砝码，待天平平衡后．然后把两包白糖交给顾客．则两包白糖的总质量A．等于2KgB．小于2KgC．大于2KgD．无法知道【答案】C【解析】解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为a，右臂长为b（不妨设a＞b），先称得的白糖的实际质量为，后称得的白糖的实际质量为m1m2由杠杆的平衡原理：，，解得，bm1=a×1am2=b×1m1=m2=则因为（）因为，所以（）m1m2=m1+m22=a≠bm1+m2-＞，即＞这样可知称出的白糖质量大于．故选．20m1+m222kgC点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关键．9．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，，甲乙两种G1＝60N，G2＝38N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（）A．3NB．6NC．11ND．22N【答案】B【解析】【分析】1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），因为n轮拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。【详解】由图知，承担物重的绳子股数分别为：＝，＝，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力n13n2211为G，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F＝（G+G），F＝（G+G），轮131轮222轮1111由题知F＝F，所以（G+G）＝（G+G），即：（60N+G）＝（38N+G1231轮22轮3轮2），轮解答动滑轮的重力：G＝6N。轮故选：B。10．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）．下列说法正确的是A．作用在钢绳上的拉力的功率为400WB．动滑轮的重力为200NC．人对绳子的最大拉力为1000ND．该滑轮组的最大机械效率为83.3%【答案】B【解析】【分析】（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离snh，利用WFs求拉力做的功，再利用WP求拉力的功率；t（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，利用WGhGhG有=求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力WFsF3h3F总1F（GG），据此求动滑轮重力；3动（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力；1（4）利用F（GG）求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率3动WGhG有最大最大.大WGGhGG总最大动最大动【详解】（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：snh36m18m，拉力做的功：WFs400N18m7200J，总W7200J拉力的功率：P总120W，故A错；t60s（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，WGhGhGG300N500N根据有=可得：拉力F167N，WFsF3h3F3360%3总1因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则FGG，3动500所以，GnFG3N200N300N，故B正确；动3（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：FGmg60kg10N/kg600N，故C错；大人1（4）由FGG可得，提升的最大物重：3动GnFG3600N200N1600N，大大动机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：WGhG1600N有最大最大100%88.9%，故D大WGGhGG1600N200N总最大动最大动错．故选B．11．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是A．甲更省力，甲机械效率大B．乙更省力，机械效率一样大C．乙更省力，乙机械效率大D．甲更省力，机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同，则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大．故本题正确选项是B．12．下图为“测滑轮组机械效率”的实验．在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）．下列说法错误的是（）A．弹簧测力计的拉力是2.4NB．物体上升的速度为0.05m/sC．弹簧测力计拉力的功率为0.12WD．滑轮组的机械效率约83.3％【答案】C【解析】分析：由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n，拉力端移动的距离，利用求拉力做的总功，再利用求功率；已知物体的重力和上升高度，利用求有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。解答：由图可知，弹簧测力计的拉力是2.4N，故A正确；物体2s内匀速上升0.1m，物体上升的速度为，故B正确；n=3，拉力端端移动距离，拉力做的总功为：；拉力的功率为：，故C错误；拉力做的有用功为：；滑轮组机械效率为：。故D正确；故答案为C【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，灵活选用公式计算是关键。13．如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A、B，放手后将出现的想象是（滑轮重、绳重及摩擦不计）A．下降B．B下降C．保持静止D．无法确定【答案】B【解析】不计绳子、滑轮的重力和摩擦，B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，B所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将A拉起只需B重力的一半即可，所以B下降，A上升．故选B.点睛：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题．动滑轮可以省一半力，定滑轮不能省力．14．用图所示装置提升重为350N的箱子，动滑轮重50N，不计绳重和一切摩擦，下列说法正确的是A．该装置不仅省力，还省距离B．箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为200NC．箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度D．此过程装置的机械效率约为58.3%【答案】B【解析】【详解】A．由图知，该装置由两段绳子承重，可以省力，但费距离，故A错误；B．n=2，不计绳重和一切摩擦且箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为：GG350N50NF轮200N，故B正确；22C．n=2，所以箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度一半，故C错误；D．不计绳重和一切摩擦时，此装置的机械效率约为：WGh350N有用100%100%87.5%，故错误。WGGh350N50ND总轮15．用的拉力直接将重为的物体匀速提升（如图甲）；换用斜面把物体匀速提F1GAhA升相同的高度，拉力为，物体沿斜面运动的距离为（如图乙），利用斜面工作过程中F2LFA．有用功为FhB．额外功为FL－FhC．总功为（F+F）LD．机械效率为122112F2【答案】B【解析】A.借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则WGhFh，故A错误；BC.B.有1拉力所做的总功：WFL，额外功WW-WFL-Fh，故B正确，C错误；D.总2额总有21WFh?机械效率有1，故错误．故选ηWFLDB.总216．如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4m、5m，高度相同．两个工人分别用沿斜面向上的拉力F、F把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉甲乙到斜面顶端，且速度大小相等．此过程拉力F、F所做的功分别为W、W，功率分别甲乙甲乙为P、P，机械效率分别为η、η下列说法正确的是（）甲乙甲乙．A．F∶F＝5∶4B．W∶W＝5∶4甲乙甲乙C．P∶P＝4∶5D．η∶η＝4∶5甲乙甲乙【答案】A【解析】【详解】GhF45A．斜面光滑，则不做额外功，所以W=W，即Gh=Fs，可得：甲，故A正有总FGh4乙5确；B．因为W=W=Gh．两斜面高相同，工件也相同，所以两力做功相等，即W：W有总甲乙=1：1，故B错误；C．由A知，F∶F＝5∶4，且速度大小相等．根据P=Fv得，P：P=F：F=5：4，甲乙甲乙甲乙故C错误；D．不做额外功时，两次做功的效率都为100%，所以η∶η＝1：1．故D错误．甲乙17．如图所示，在水平拉力F的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0.lm/s的速度勻速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重、动滑轮重及摩擦），F及其功率的大小分別为（）A．20N2WB．20N6WC．60N2WD．30N6W【答案】B【解析】【详解】由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3，则绳端的拉力：F=f/3=60N/3=20N；绳子自由端的速度为：v=3v=3×0.1m/s=0.3m/s；则拉力F的功率为：P=Fv绳物绳=20N×0.3m/s=6W；故ACD错误，B正确．18．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为A．50JB．25JC．100JD．200J【答案】B【解析】【详解】如图所示，是动滑轮的特殊用法，拉力是A与地面摩擦力的2倍，故；物体A在水平方向上匀速移动5m，则拉力移动的距离：，拉力F做的功：．故选B．19．某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是（）A．两种方式机械效率一定相等B．两种方式功率一定相等C．两种方式所做的总功一定相等D．两种方式所做的有用功一定相等【答案】D【解析】【详解】A．有用功相同，总功不同，机械效率等于有用功和总功的比值，所以机械效率也不同，故A错误．B．搬运时间不知道，无法比较功率的大小，故B错误．C．但额外功不同，总功等于额外功与有用功之和，所以总功不同，故C错误，D．两只搬运方式所做的有用功根据公式W=Gh可知是相同的，故D正确．20．如图所示，轻质杠杆可绕O（O是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则A．F一定大于GB．F一定等于GC．F一定小于GD．以上说法都不正确【答案】B【解析】【详解】由题意知，O是杠杆的中点，所以G的力臂与F的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知：F一定等于G。故ACD错误，B正确。

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