(物理)初中物理简单机械测试卷及答案一、选择题1.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】在A的斜面中,存在F1×4m=G×2m,故F1=2G;在B的滑轮组中,n=3,故F2=3G;在C的定滑轮中,不省力,故F3=G;在D的杠杆中,存在F4×4l=G×l,故F4=4G;可见所需动力最小的是D.2.轻质杠杆AB可绕中点O自由转动,现在其A端和B端分别施以大小相等的力F1和F2,它们的方向如图所示,则下列说法中正确的是A.杠杆会沿顺时针方向转动B.杠杆会沿逆时针方向转动C.杠杆会保持平衡D.无法判读杠杆转动方向【答案】A【解析】【详解】由图知道,O为杠杆的支点,分别从O点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C、D,则力F1和F2的力臂分别为OC、OD,如下图所示:因OA=OB,由几何知识知道,故OC<OD又因为F1和F2的大小相等,由平衡条件知道,力与力臂乘积的大小关系是:F1×OC<F2×OD,所以,杠杆不能平衡,杠杆会沿顺时针方向转动,即只有A正确。3.如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图,AOB为一可绕固定点O转动的轻质杠杆,已知:1:2OAOB,A端用细线挂一空心铝球,质量为2.7kg.当铝球一半体积浸在水中,在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时,杠杆恰好在水平位置平衡.(332.710/kgm铝,10/gNkg)下列结果正确的是A.该铝球空心部分的体积为33110mB.该铝球的体积为33310mC.该铝球受到的浮力为20ND.该铝球受到的浮力为40N【答案】C【解析】【分析】根据密度的公式得到铝球实心部分的体积,根据杠杆的平衡条件得到A端的拉力,铝球在水中受到的浮力等于重力减去A端的拉力,根据阿基米德原理求出排开水的体积,从而得出球的体积,球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积.【详解】铝球实心部分的体积:33332.71102.710/mkgVmkgm实,由杠杆平衡的条件可得:FA×OA=FB×OB,23.571ABOBFFNNOA,铝球受到的浮力:2.710/720FGFmgFkgNkgNN浮,铝球排开水的体积:333320210110/10/FNVmgkgmNkg浮排水,铝球的体积:333322210410VVmm球排,则空心部分的体积:433333410110310VVVmmm空球实.【点睛】本题考查杠杆和浮力的题目,解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式.4.关于机械效率的问题,下列说法中正确的是()A.做的有用功越多,机械效率一定越高B.单位时间内做功越多,机械效率一定越高C.省力越多的机械,机械效率一定越高D.额外功在总功中所占比例越小,机械效率一定越高【答案】D【解析】【详解】A、做功多,有用功不一定多,有用功占总功的比例不一定高,所以机械效率不一定高,故A错误;B、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关,故B错误;C、省力多的机械的机械效率往往偏低,故C错误;D、额外功在总功中所占比例越小,说明有用功在总功中所占的比例越大,机械效率就越高,故D正确;故选D.【点睛】①总功=有用功+额外功;②有用功和总功的比值叫机械效率;③由机械效率的定义可知,机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关,与做功多少、功率大小无关.5.山区里的挑夫挑着物体上山时,行走的路线呈“S”形,目的是A.加快上山时的速度B.省力C.减小对物体的做功D.工作中养成的生活习惯【答案】B【解析】斜面也是一种简单机械,使用斜面的好处是可以省力.挑物体上山,其实就是斜面的应用,走S形的路线,增加了斜面的长,而斜面越长,越省力,所以是为了省力.故选B.6.利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体,绳子自由端的拉力F=600N。10s内物体被匀速提升2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是A.动滑轮总重为400NB.绳子自由端移动的速度为0.8m/sC.拉力F做功为6000JD.增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率【答案】B【解析】【详解】A.由图知道,承担物重的绳子是四段,即n=4,若忽略绳重及摩擦,则拉力是:14FGG动,由此可得动滑轮的总重是:4=4600N2000N=400NGFG动,由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦,故A错误;B.绳子自由端移动的距离是:s=4h=4×2m=8m,绳子自由端移动的速度是:8m0.8m/s10ssvt,故B正确;C.拉力做的功是:W总=Fs=600N×8m=4800J,故C错误;D.该滑轮组的机械效率是:=44WGhGhGWFsFhF有用总,即机械效率与高度无关,所以,增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率,故D错误。7.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是()A.功率大的机械,做功一定多B.做功多的机械,效率一定高C.做功快的机械,功率一定大D.效率高的机械,功率一定大【答案】C【解析】试题分析:根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值.解:A、说法错误,功率大,只能说明做功快;B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大;C、说法正确;D、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大.故选C.8.如图所示,动滑轮重为1N,拉力F为5N,则重物G和弹簧秤读数为A.G为4N,弹簧秤读数为5NB.G为9N,弹簧秤读数为10NC.G为10N,弹簧秤读数为5ND.G为9N,弹簧秤读数为5N【答案】D【解析】此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力,因拉力F为5N,所以弹簧秤读数也为5N;,所以G=9N,故选项D正确;故选D.9.如图所示,用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦。则A.物体上升的速度是2.5m/sB.拉力F大小为400NC.拉力F的功率为40WD.拉力F的功率为80W【答案】D【解析】【详解】A.由svt得体的速度:2m0.4ms5shvt故A项不符合题意;B.图可知,绳子段数为2n,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦,则拉力:11200N100N22FG故B项不符合题意;CD.绳子自由端移动的速度:220.4ms0.8msvv绳物拉力F的功率:100N0.8ms80WWFsPFvtt故C项不符合题意,D项符合题意。10.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N.不计绳重及摩擦,此过程中()A.拉力F甲小于拉力F乙B.F甲做的功大于F乙做的功C.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率【答案】D【解析】【详解】由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W有=Gh可知W甲有=W乙有;不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W额=G动h可知W甲额=W乙额,因为W总=W有+W额,所以W总甲=W总乙。A.由图可知,n1=2,n2=3,不计绳重及摩擦,则F甲=(G+G动)=×(100N+10N)=55N,F乙=(G+G动)=×(100N+10N)=36.7NF甲,故A不正确。B.F甲与F乙做的功均为总功,由于W总甲=W总乙,即F甲做的功等于F乙做的功,故B不正确;C.由于W甲有=W乙有,W总甲=W总乙,根据η=可知,η甲=η乙,故C不正确;D.拉力做功的功率P=,由于W总甲=W总乙、时间t也相同,所以P甲=P乙,故D正确;故选D.【点睛】甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度,在不计绳重和摩擦的情况下,有用功就是提升重物所做的功,对动滑轮所做的功是额外功,总功等于有用功和额外功之和,机械效率是有用功与总功的比值.11.如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,).则下列计算结果中正确的是A.人对地面的压力为400NB.绳子自由端受到的拉力大小是100NC.人对地面的压力为250ND.绳子自由端运动速度是0.06m/s【答案】A【解析】【详解】由图知,n=2,所以拉力1()1102FGfN轮地;所以人对地面的压力510110400FGFNNN压;绳子自由端运动速度20.02/0.04/vmsms;【点睛】本题中有用功应该是克服摩擦力做功,即拉力F满足1()2FGf轮地.12.下列关于机械效率的说法正确的是()A.越省力的机械,机械效率越高B.做功越少的机械,机械效率越低C.做功越慢的机械,机械效率越低D.总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高【答案】D【解析】【详解】A.机械效率是有用功与总功的比值,与机械省力与否无关,故A错误.B.机械效率越低,有用功占总功的比例越低,不一定就是做的功少,故B错误.C.做功越慢的机械,功率越小.功率和机械效率是两个不同的概念,二者没有关系,不能说做功越慢的机械,机械效率越低,故C错误.D.由η100%WW有用总可知,总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高,故D正确.13.如图所示的滑轮组,用F=30N的拉力,拉动水平地面上重为300N的物体,使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N,在此过程中,下列说法正确的是①拉力做的功是120J②绳子自由端移动的距离是2m③滑轮组的机械效率是75%④A点受到的拉力为300NA.①④B.②③C.①③D.③④【答案】C【解析】【详解】①②.由图可知,n=2,则绳子自由端移动的距离:222m=4mss绳物;故②错误;拉力做的功:30N4m=120JWFs绳总;故①正确;③.克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功,则有用功:W有=fs物=45N×2m=90J,滑轮组的机械效率:90J100%100%=75%120JWW有总故③正确;④.因物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力,所以,A点受到的拉力:FA=f=45N;故④错误;故ABD错误,C正确。14.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。15.C点为硬棒AD的重心,硬棒可绕A点转动。在棒的B点施加力F1,F1的方向沿OO'线,棒在图所示位置处于静止状态。则A.F1GB.F1=12GssC.重力的力臂等于S1D.F1方向沿OO′线向下【答案】A【解析】【详解】AB.由图像可得,A点到F1的距离为s2,若令A点到重力的距离为s3