最新初中物理简单机械易错题精选经典1docx.docx
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最新初中物理简单机械易错题精选经典1
一、简单机械选择题
1.骑自行车上一个陡坡时,有经验的同学会沿S型路线骑行,他这样做是为了()
A.缩短上坡过程中所走的路程B.减少上坡过程中所做的功
C.减小上坡过程中所施加的力D.缩短上坡过程中所用的时间
【答案】
C
【解析】
【详解】
A.上坡时,自行车上升的高度不变,走
S形路线所走的路线较长,
A不符合题意.
B.使用任何机械都不省功,
B不符合题意.
C.上坡时,走
S形路线所走的路线较长,相当于增长了斜面的长度,斜面越长越省力.
C
符合题意.
D.速度一定,走
S形路线所走的路线较长,所用的时间较长.
D不符合题意.
2.在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是A.可以省力或省距离,但不能省功
B.可以省力,同时也可以省功
C.可以省距离,同时也可以省功
D.只有在费力情况时才能省功
【答案】A
【解析】
【详解】
使用机械可以省力、省距离或改变力的方向,但都不能省功,故
使用任何机械都不能省功,故B、C、D选项错误;
A选项正确;
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W1,机械效率为η1;用乙装置所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则
A.W1
C.W1
=W2,η1 =η2 >η2 B.W1 D.W1 =W2,η1>W2,η1 <η2 <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有用 额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用η=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W1小于W2,η1大于η2. 故选C. 4.如图为工人用力撬起石头的情景,小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力,其中能正确表示工人左手施力且最省力的是() A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 【答案】C 【解析】 解答: 因为由图可知,四个力中F3的力臂最长,所以根据杆杆平衡条件可知,最省力的是沿F3方向.故选C. 5.将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示),斜面长 1.2m,高 0.4m,斜面对物体的摩擦力为 0.3N(物体大小可忽略).则下列说法正确的是 A.沿斜面向上的拉力 0.3N B.有用功 0.36J,机械效率 20% C.有用功 【答案】D 1.8J,机械效率 20% D.总功 2.16J,机械效率 83.3% 【解析】 试题分析: 由题意知: 物重 G=4.5N,高 h=0.4m,斜面长 L=1.2m,受到的摩擦力 f=0.3N, 则所做的有用功W有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J,所做的额外功W额=fL=0.3N×1.2m=0.36J.故总功 为W总=W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J,机械效率η=W有/W总=1.8J/2.16J=83.3%.故选项D是正确的. 【考点定位】功、机械效率的相关计算. 6.如图所示,在“探究杠杆平衡条件 ”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为 2cm,在 B 点竖直悬挂 4个重均为 0.5N 的钩码,当在 A点用与水平方向成 30°角的动力 F拉杠杆,使 杠杆在水平位置平衡。 对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是 A.杠杆的动力臂为8cm B.该杠杆为费力杠杆 C.该杠杆的阻力大小为 0.5N D.动力F的大小为 1.5N 【答案】B 【解析】 【详解】 A、当动力在A点斜向下拉(与水平方向成 1 1 30°角)动力臂是: OA=×4×2cm=4cm,故 2 2 A错误; 1 B正 B、阻力臂OB,3×2cm=6cm>OA,即阻力臂大于动力臂,该杠杆为费力杠杆,故 2 确; C、该杠杆的阻力大小为: G=4×0.5N=2N,故C错误; D、根据杠杆的平衡条件, 1 F1l1=F2l2,G×OB=F×OA,代入数据,2N×8cm=F×4cm,解得, 2 F=4N,故D错误。 7.甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高 相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是() A.若G1=G2,拉力做的额外功相同 B.若G1=G2,拉力做的总功相同 C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率 D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】 有用功为GH,若G1 G2则有用功相等.对动滑轮做的功为额外功 W额G动 H,乙的 动滑轮质量大额外功多,因此乙的总功多,机械效率低.答案 AB错,C对.同一个滑轮 组提起不同的重物,有用功不同,额外功相同,机械效率不同,提升重物越重机械效率越 高.D错. 8.如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面, 上做匀速直线运动,如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为B匀速上升3m所用的时间为(不计滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重) 30W,使物体 A.1s B.2s C.3s D.4s 【答案】B 【解析】分析: (1)物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,A受到的摩擦力和挂 钩的拉力是一对平衡力,可求出摩擦力。 (2)拉动A向左运动,A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平 衡,可求出拉力。 (3)利用滑轮组距离关系,B移动的距离是A移动距离的3倍,求出A移动的距离,则拉 力所做的功为,再利用求出做功时间。 解答: 不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重,物体速直线运动时,。 拉动 A在物体 A向左运动时, B的作用下向右做匀 A受到向右的拉力 不变,摩擦力的方向向右,此时受力如图: ;,则,因此拉力F做 功: ,所用时间为。 故选: B。 【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数,确定所使用的公式,做好受力分析是解题关 键。 9.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3mB.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。 10.如图所示,属于费力杠杆的是 A.用镊子夹物品B.用汽水扳子开瓶盖 C.用手推车推货物D.用羊角锤起钉子 【答案】A 【解析】 【详解】 A、用镊子夹物品时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆; B、汽水扳子开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; C、用手推车推货物,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; D、用羊角锤起钉子,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆. 故选A. 【点睛】 此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种: ①省力杠杆,动力臂大于阻力臂; ②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂. 11.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 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; 12.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C.拉力F的功率为 2.5m/s 40W B.拉力 D.拉力 F大小为400N F的功率为80W 【答案】 D 【解析】 【详解】 s A.由v得体的速度: t h 2m v 0.4ms t 5s 故A项不符合题意; B.图可知,绳子段数为n2,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦,则拉力: F 1 1 G 200N100N 2 2 故B项不符合题意; CD.绳子自由端移动的速度: v绳2v物20.4ms0.8ms 拉力F的功率: WFs PFv100N0.8ms80W tt 故C项不符合题意,D项符合题意。 13.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向 上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下 列说法正确的是() A.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将超过100%B.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变 C.此滑轮组动滑轮的重力为 2N DG物=6N时,机械效率 η=66.7% .当 【答案】D 【解析】 【详解】 A、使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外 功,所以总功一定大于有用功;由公式η= 知: 机械效率一定小于 1,即同一滑轮组 机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过 100%,故A错误; B、G物不变,改变图甲中的绕绳方式,如图所示, 因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳 重及摩擦时,额外功: W额=G轮h,即额外功W额相同,又因为 W总=W有+W额,所以总功 相同,由η= 可知,两装置的机械效率相同,即 η B错误; 1=η.故2 C、由图可知,G=12N,此时η=80%,则 η== == = ,即80%= ,解得G动=3N,故 C错误; D、G物=6N时,机械效率 η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%.故D正确. 故选D. 14.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400W B.动滑轮的重力为200N C.人对绳子的最大拉力为1000N D.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snh,利用WFs求拉力做的功,再利用 W P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 W有=Gh Gh G求拉力;因机械中摩擦力及绳重忽略不计,拉力 W总Fs F3h 3F 1 F(GG动),据此求动滑轮重力; 3 (3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力等于工人的重力; 1 (4)利用F(GG动)求提升的最大物重,滑轮组的最大机械效率 3 W有 G最大h G最大 . 大 G最大 G动h G最大 W总 G动 【详解】 (1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离: s nh36m18m, 拉力做的功: W总 Fs 400N 18m 7200J , 拉力的功率: P W总 7200J 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%, 根据 W有 =Gh Gh G 可得: 拉力F G 300N 500N 167N, W总 Fs F3h 3F 3 360% 3 因机械中摩擦力及绳重忽略不计,则 F 1G G动 , 3 所以,G动 nF G3 500 200N 300N,故B正确; N 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大 G人 mg60kg 10N/kg 600N ,故C错; (4)由F 1 G动 G 可得,提升的最大物重: 3 G大 nF大 G动 3600N 200N1600N , 机械中摩擦和绳重均不计,则滑轮组的最大机械效率: W有 G最大h G最大 1600N 大 G最大 G动h G最大 G动 100%88.9%,故D W总 1600N200N 错. 故选B. 15.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 A.B. C.D. 【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 F>G; 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。 16.同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为 100N 的物体,已知滑轮重 20N、绳重 和滑轮的摩擦力不计.则() A.手的拉力: F甲>F乙;机械效率: η甲<η乙 B.手的拉力: F甲=F乙;机械效率: η甲=η乙 C.手的拉力: F甲>F乙;机械效率: η甲>η乙 D.手的拉力: F甲<F乙;机械效率: η甲<η乙 【答案】C 【解析】 【详解】 甲为定滑轮,由定滑轮的使用特点可知: 绳重和摩擦力不计, F甲 G,并且可以改变力 的方向。 乙为动滑轮,F乙 1 F乙。 (G动G),由题知,G动=20N<G,因此F甲 2 如图所示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计 绳重与摩擦,则所做的有用功W有用一样大,由于要克服动滑轮重力的作用,所以使用动滑 轮做的总功多,由η W有用 乙,故C正确为答 可知,定滑轮的机械效率高,所以 甲 W总 案,选项ABD错误。 17.如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲乙两种 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】 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=1(G+G轮),因为 n 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: n1=3,n2=2,滑轮的重力相等,设动滑轮的重力 为G轮,不计绳重和摩擦力,则拉力分别为: F1= 1 (G1+G 轮),F2= 1(G2+G轮), 3 2 由题知F1=F2,所以 1 (G1+G轮)=1(G2+G轮),即: 1 (60N+G轮)=1 (38N+G 3 2 3 2 轮), 解答动滑轮的重力: G轮=6N。 故选: B。 18.内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡.下列四个图中,能正确表示饮 料罐(含饮料)所受重力的示意图是() A.B. C.D. 【答案】A 【解析】 【详解】 重力的方向始终竖直向下,故CD错误; 根据题意,内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡,根据杠杆的平衡条件 知,只有重力的作用线经过支点时,罐子才会保持平衡,故A正确,B错误. 故选A. 【点睛】 关键是根据杠杆的平衡条件分析,理解当一个力通过支点时,此力的力臂为零,对杠杆起不到任何作用,即原来平衡的杠杆会仍然平衡. 19.用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m,已知动滑轮重30N,不计绳重与摩擦,则 A.利用滑轮组所做的有用功是450J B.绳子自由端移动的速度是0.9m/s C.拉力的功率是99W D.滑轮组的机械效率是80% 【答案】C 【解析】 利用滑轮组所做的有用功: W有=Gh=300N×3m=900J,故A错误;拉力做的功: W总=(G+G 动)h=(300N+30N)×3m=990J,拉力的功率: P=W/t=990W10s=99W,故C正确;滑轮组的 机械效率: η=W有/W总×100%=900J/990J×100%≈90.9%,故D错误;由图可知,n=2,则绳端移动的距离: s=nh=2×3m=6m,绳子自由端移动的速度: v=s/t=6m/10s=0.6m/s,故B错误,故选C。 20.如图所示,某人用扁担担起两筐质量为 m1、m2的货物,当他的肩处于 O点时,扁担 水平平衡,已知 l1>l2,扁担和筐的重力不计。 若将两筐的悬挂点向 O点移近相同的距离 △l,则 A.扁担仍能水平平衡 B.扁担右端向下倾斜 C.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为( D.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为( 【答案】D 【解析】 【详解】 AB.原来平衡时,m1gl1=m2gl2, 由图知,l1>l2,所以m1<m2, 设移动相同的距离? l,则左边: m1g(l1-△l)=m1gl1-m1g△l,右边: m2g(l2-△l)=m2gl2-m2g△l,因为m1<m2,所以m1△lg<m2△lg, Vl m2-m1) l1 l2 m2-m1) Vl Vl l2 则m11 △ 2 2 AB错误; (l- l)g>m (l-△l)g,则杠杆的左端向下倾斜
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