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最新简单机械经典例题经典
一、简单机械选择题
1. 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 200J
C.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。
2. 如图所示,用滑轮组在 4s 内将重为 140N 的物体匀速提升 2m ,若动滑轮重 10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是
A.拉力 F 为 75N
B.绳子自由端向上移动了 4m
C.滑轮组的机械效率约为 93.3%
D.提升 200N 重物时,滑轮组机械效率不变
【答案】 C
【解析】
【详解】
A . 由图可知, n=3,不计摩擦及绳重,拉力:
F= 1 ( G+G 动) = 1 ×( 140N+10N ) =50N ,故 A 错误;
3 3
B.则绳端移动的距离:
s=3h=3× 2m=6m ,故 B 错误;
C.拉力做功: W 总 =Fs=50N ×6m=300J ,
有用功: W 有用 =Gh=140N ×2m=280J,
滑轮组的机械效率:=
W有用
280J
× 100% ≈93.3%,故 C 正确。
× 100%=
W总
300J
D. 提升 200N 重物时,重物重力增加,据
=
W有用
Gh
G
=
=
可知滑轮组机
W总
Gh G动 h G
G动
械效率变大,故 D 错误。
3. 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F2、 F3,下列关系中正确的是
F1、
A. F1> F2> F3
B. F1< F2< F3
C. F2> F1>F3
D. F2<F1< F3
【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 F 1=f ;
第二个图中滑轮为动滑轮,因为动滑轮可省一半的力,
1
所以根据二力平衡,此时拉力 F 2= f;
2
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=2 f;
由此可得 F2 F1 F3.
故D正确.
4. 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。 F1、 F2 始终沿竖直方向;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
A.甲乙两种方式都省一半的力
B.甲方式 F1 由 150N 逐渐变大
C.乙方式的有用功是 180J
D.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F1 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, F 为动力,已知
OB=2OA ,即动力臂为阻力臂的 2 倍,由于不计摩擦、杠杆自
1
重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即
F1=150N ;由图乙可知, n=3 ,不计绳重
和摩擦,则 F2
1(G G动)
1 (300 N
60N ) 120N ,故 A 错误;
3
3
B、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=300N×0.5m150J,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
W
F2 s绳
F2v绳
120N 0.03m / s 3.6W ,故 D 正确。
率为: P
t
t
故选 D。
5. 如图所示,轻质杠杆 AB,将中点 O 支起来,甲图的蜡烛粗细相同,乙图的三支蜡烛完
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