最新初中物理简单机械解题技巧和训练方法及练习题(含答案).docx

最新初中物理简单机械解题技巧和训练方法及练习题（含答案）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【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：1"三产；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.用如图所示滑轮组提起重G=320N的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力F=200N,则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计）GA. 120NB. 80NC. 60ND.无法计算【答案】B【解析】【详解】由图可知，n=2,由题知，G物=320N, F=200N,不考虑绳重和摩擦，三;相轮），1即：200N=_320N + G姐），动滑轮重：G轮=80N.3.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了间的摩擦.下列说法中正确的是A.绳子自由端在 4s内移动了 8m4m,物体A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮B.物体 A重力做功的功率为 1000WC.物体A克服摩擦力做的功为 480J【答案】DD.滑轮组的机械效率约为83.3%A.由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数n=3,因此物体A在4s内匀速前进了 4m,则绳子自由端在 4s内移动了 s绳子=3X 4m=12m=故A错误。B.物体在重力方向上没有做功，所以物体A重力做功的功率为0,故B错误。C.物体A克服摩擦力做的功 W有用=fs=300NX 4m=1200J,故C错误。D.由题可知：物体 A克服摩擦力做的功 W有用=fs=300NIX 4m=1200J,拉力F所做的总功 W总=Fs绳子=120NX 12m=1440J,所以滑轮组的机械效率1000 01200J1440J1000083.3%故D正确为答案。4.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 刀甲、刀乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是A 4甲=刀乙）W甲=W乙B,刀甲 刀乙）W甲 亚乙C.刀甲刀乙,W甲vW乙D, Yj甲 刀乙,W甲vW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 ，则拉力做的额外功相同.有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W甲=W乙.根据T=可知，机械效W息率相同，即刀甲=刀乙.故A符合题意.5.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 速上升的过程中甲乙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甲=3、n乙=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由 F （G G动）可 nW有Gh知，甲图更省力；由 f=-可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选B.W息Gh G动h6.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30W,使物体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）A. 1s B. 2s C. 3 s 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W P =力所做的功为W = FS,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A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，= 拉动a向左运动时，A受到向右的拉力不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：-7 +七=3。忏= 6叫所即，则功: = = 60x1m = 607所用时间为W 60/=2sP 30W故选：Bo【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。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：卬息=&=12。闪X 为-40，故B错误；亚有用6人200” 1mC、滑轮组的机械效率D、拉力F的功率 55 ，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 .人直接用F1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同一高度则人的拉力为 F2,所做的功是W ()A. F1 一定大于F2B. F1 一定小于F2C. W2一定大于WD.只有F2大于Fi, W才大于W【答案】C【解析】【详解】AB.直接用Fi的力匀速提升重物，则Fi=G使用滑轮匀速提升该重物，由于滑轮种类不清楚，F2与G的大小关系不能判断，则无法比较日与F2的大小.故A、B均错误；CD.直接用Fi的力匀速提升重物，所做的功是：W1=W 有用=Gh;使用滑轮匀速提升该重物到同一高度，即W有用=Gh;但由于至少要克服摩擦力做额外功，故W2=W有用+W额外,则W2>Wl,故C正确、D错误。故选Co9.下列说法中正确的是A.机械效率越高，机械做功一定越快B.做功越多的机械，机械效率一定越高C.做功越快的机械，功率一定越大D.功率越大的机械做功一定越多【答案】C【解析】机械效率越高，表示有用功与总功的比值越大，功率表示做功快慢，功率越大，机械做功 一定越快.机械效率与功率没有关系，故A错误.做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故 B错误.功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率一定越大，故 C正确，符合题意为 答案.功等于功率与时间的乘积，时间不确定，所以功率越大的机械做功不一定越多，故D错误.10 .如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕。点转动，在它的右端放一重为 G的物块，并用一竖直向上的力 F拉着。当物块向左匀速运动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力 F () -nfA.变小B.变大C.不变D.先变大后变小【答案】A【解析】【详解】把长木板看作杠杆，此杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂可知，当动力臂不变，阻力大小不变，物块向左匀速滑动时，阻力臂在减小，可得动力随之减小，答案选 A11 .如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉比较它们的大小应是（）力分别是Fl、F2、F3,FA. F1>F2>F3C. F2>F1>F3B. F1VF2VF3D. F2VF1VF3【答案】D【解析】【详解】设物块与地面的摩擦力为 第一个图中滑轮为定滑轮, 第二个图中滑轮为动滑轮,f ,因为使用定滑轮不省力，所以F1二f;因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力.所以F2=1f；2第三个图中滑轮为动滑轮，但F3处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所以要费力即F3=2f；故F2<F1<F3;答案为D.12 .如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升 B相A的过程比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小D.总功较大【答案】D【解析】解：AB.由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h可知，提升A和B所做额外功相同，故AB错误；CD.不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率7 W一;有 ,额外功相同，提W息 W W升A的过程滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，其总功较大，故C错误，D正确.答案为D.点睛：本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮组提 升物体高度相同时额外功是相同的.13.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，下列说法正确的是甲乙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.14 .在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动.每个钩码的质量为200g, A、R C、D、E、F为质量不计的挂钩，己知 AB= BO=OC= CD, ABOCD的连线与EDF的连线垂直.现在 B处挂两 个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡（如图所示）.下列做法能使木板仍在水 平位置平衡的是A.在B、D两处各加挂一个钩码15 在B处加挂1个钩码，D处加挂2个钩码C. B处挂两个钩码不变，把 D处的一个钩码挂在 F处D.把B处两个钩码挂在 A处，把D处的一个钩码挂在 C处【答案】C【解析】【分析】（1）符合杠杆平衡条件 Fi1i=F212,杠杆平衡，不符合杠杆平衡条件，力和力臂乘积大的一 端下沉.（2）力臂是从支点到力的作用线的距离，把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在D处的力臂相等.【详解】设AB=BO=OC=CD=海个钩码的重力为 GA.在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3Gx L,右侧力与力臂的积为2Gx 2L,因3Gx Lw2Gx 2L,所以木板不会平衡，故 A错误；B.在B处加挂1个钩码、D处加挂2个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3Gx L,右侧力与力臂的积为3Gx 2L,因3Gx Lw 3Gx 2L,所以木板不会平衡，故B错误；C.把D处的一个钩码挂在 E处或F处，杠杆右侧的力臂不变，仍为OD长，杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等，所以木板会平衡，故C正确.D.把B处两个钩码挂在 A处，把D处的一个钩码挂在 C处，杠杆左侧力与力臂的积为 2Gx 2L,右侧力与力臂的积为 GX L,因2Gx 2LGX L,所以木板不会平衡，故D错误；故选C.15 .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 MB. 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.16 .用Fi的拉力直接将重为 G的物体A匀速提升h （如图甲）；换用斜面把物体 A匀速提 升相同的高度，拉力为 F2 ,物体沿斜面运动的距离为 L （如图乙），利用斜面工作过程中A.有用功为F2hB.额外功为F2LFihC.总功为（F1+F2）LD.机械效率为【答案】B【解析】W有 Gh Fih,故 A 错误；BC.B.F2L- Fih ,故B正确，C错误；D.A.借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则拉力所做的总功： W总F2L,额外功 W额 W总-W有W有Fh?, 、上机械效率Y,故D错误.故选B.W息 F2L17 .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 4 m、5 m,高度 相同.两个工人分别用沿斜面向上的拉力F甲、F乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等.此过程拉力F甲、F乙所做的功分别为 W甲、W乙,功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为 刀甲、刀乙.下列说法正确的是（）甲乙A. F 甲：F 乙=5：4B. W 甲：W 乙=5：4C. P 甲：P 乙=4：5D.y1甲：刀乙=4：5【答案】A【解析】【详解】GhA.斜面光滑，则不做额外功，所以 W*W总，即Gh=Fs,可彳导:旦 -4- 5 ,故A正F乙 Gh 45确；B,因为W*WwGh.两斜面高相同，工件也相同，所以两力做功相等，即 W甲：W乙 二1： 1,故B错误；C,由A知，F甲：F乙=5： 4,且速度大小相等.根据 P二Fv得，P甲：P乙二F甲：F乙=5: 4, 故C错误；D,不做额外功时，两次做功的效率都为100%,所以Y甲：Y乙=1： 1.故D错误.18.用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重 20N、绳重和摩擦力不计.则甲E,A.手的拉力：F甲二5乙；机械效率：刀甲二刀乙B.手的拉力：F甲F乙；机械效率：刀甲v刀乙C.手的拉力：F甲F乙；机械效率：刀甲V刀乙D.手的拉力：F甲 F乙；机械效率：刀甲 刀乙【答案】D【解析】【详解】由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F甲F乙；两幅图中的 W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑W轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式,可知，有用功相W心、同时，总功越大的，机械效率越小；所以选D.19.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】WP 求拉力的功率； t(2)由图乙可知，物重W有=Gh GhW - Fs F3h(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G=300NB寸，滑轮组的机械效率刀=60%利用G求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力3F1 /、. 一F - (G G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 1 (G G动)求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率W有G最大hG最大大二 二 7:二 .W息G最大G动h G最大G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息Fs 400N 18m 7200J拉力的功率：P 丝 7200J 120W ,故A错；t 60s(2)由图乙可知，物重 G=300NB寸，滑轮组的机械效率 Y =60%根据W二砂里且可得：拉力F 9W总 Fs F3h 3F33 60%500N3167N ,1 -F - G G动， 3200N300N ,故 B正确;因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则500所以，G动 nF G 3N 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 mg 60kg 10N/kg 600N，故 C错;1(4)由F - G G动 可得，提升的最大物重： 3G大 nF大 G动 3 600N 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hG最大1600N100%88.9% ,故 D大Wh心、G最大G动hG最大G动1600N 200N错.故选B.20.如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为 Fi和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和 一切摩擦）.下列说法正确的是（）即乙A.拉力Fi小于拉力F2B.甲、乙两滑轮组的机械效率相同C.甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D.甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】BFi=77 (G 物2不计绳重及摩擦，因为拉力F=- （G物+G动），ni=2, n2=3 ,所以绳端的拉力:n+G动），F2=3 （G物+G动），所以Fi>F2,故A错误;因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同,W额=G动h, W有用二G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为,所以两滑轮组的机械效率相同，故B正确；C错误;使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故因为绳子自由端移动的距离s=nh, ni=2, n2=3,提升物体的高度 h相同，所以si=2h,S2=3h,则 s1w2,故 D 错误;