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初三物理简单机械模拟试题

初三物理简单机械模拟试题
初三物理简单机械模拟试题

初三物理简单机械模拟试题

一、简单机械选择题

1.如图甲所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示.据图可知金属杆重()

A.5N B.10N C.20N D.40N

【答案】B

【解析】

【分析】

杠杆的平衡条件

【详解】

使金属杆转动的力是金属杆的重力,金属杆重心在中心上,所以阻力臂为:

L1=0.8m,

取当拉力F=20N,由图象可知此时阻力臂:

L2=0.4m,

根据杠杆的平衡条件有:

GL1=FL2

所以

G×0.8m=20N×0.4m

解得:

G=10N

2.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 = W2,η1 =η2B.W1 = W2,η1 <η2

C.W1 < W2,η1 >η2D.W1 > 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额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用η=W W 有用总

即可比较出二者机械效率

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W 1小于W 2,η1大于η2. 故选C.

3.如图所示,手用F 1的力将物体B 匀速提升h ,F 1做功为300J ;若借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度,F 2做功为500J ,下列说法错误的是

A .滑轮组机械效率为60%

B .两个过程物体B 均匀速运动,机械能增加

C .滑轮组的自重,绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致F 2做的功有一部分属于额外功

D .F 2做功的功率比F 1做功的功率大 【答案】D 【解析】 【详解】

A .根据题意知道,用F 1的力将物体

B 匀速提升h ,F 1做的是有用功,即W 有=300J ,借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度,F 2做的是总功,即W 总=500J ,由

100%W W η=

?有用

知道,滑轮组的机械效率是: 300J

100%=100%=60%500J

W W η=

??有用总,

故A 不符合题意;

B .由于两个过程物体B 均做匀速运动,所以,动能不变,但高度增加,重力势能增大,而动能与势能之和是机械能,所以机械能增大,故B 不符合题意;

C .由于需要克服滑轮组的自重及绳子和滑轮之间的摩擦做功,即由此导致F 2多做一些功,即额外功,故C 不符合题意;

D .由W

P t

=

知道,功率由所做的功和完成功所需要的时间决定,根据题意不知道完成功所用的时间,故无法比较功率的大小,故D 符合题意.

4.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4m ,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8m

B .物体A 重力做功的功率为1000W

C .物体A 克服摩擦力做的功为480J

D .滑轮组的机械效率约为83.3%

【答案】D 【解析】 【详解】

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=3×4m=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 =300N×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 =300N×4m=1200J ,拉力F 所做的总功W 总=Fs 绳子=120N×12m=1440J ,所以滑轮组的机械效率

00001200J

10010083.3%1440J

W W η=

?=

?≈有用总

, 故D 正确为答案。

5.利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是( )

A .重力做的功是有用功

B .拉力F 1做的功是额外功

C .绳子自由端的拉力F 做的功是总功

D .该滑轮的机械效率可能等于100% 【答案】C

【解析】A 、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功为有用

功,故A错;

B、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功,即拉力F1做的功为有用功,克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功,故B 错;

C、绳子自由端的拉力F做的功包括有用功、额外功,为总功,故C正确;

D、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额外功,使得有用功小于总功,该滑轮的机械效率总小于100%,故D错.

故选C.

6.如图所示,一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木板水平放置.现有水平拉力F拉木块C,在粗糙水平地面上由B向A缓慢运动过程中,拉力F将

A.变小B.不变

C.逐渐增大D.先减小后增大

【答案】A

【解析】

【详解】

以杆为研究对象,杆受重力G和C对它的支持力F支,根据杠杆平衡条件可得:F支?l支

=G?l G,水平力F由B向A缓慢匀速推动木块,F支的力臂在增大,重力G及其力臂l G均不变,所以根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐减小;由于支持力逐渐减小,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小,根据影响摩擦力大小的因素可知,C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐减小,拉力和摩擦力是平衡力,由力的平衡条件可知,水平拉力F也逐渐减小.

7.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是

A.机械效率越大,做的有用功一定越多

B.功率越大,做功越快

C.有力作用在物体上,力一定对物体做了功

D.功率小,机械效率也一定低

【答案】B

【解析】

【详解】

A.因为机械效率是有用功与总功的比值,所以机械效率越大,做的有用功不一定越多,故A错误;

B.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故B正确;

C.有力作用在物体上,物体力的方向上没有移动距离,力不做功,故C错误;

D .机械效率是有用功与总功的比值,与功率的大小无关,故D 错误.

8.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G 1、G 2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G 1= G 2,拉力做的额外功相同

B .若G 1= G 2,拉力做的总功相同

C .若G 1= G 2,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12G G =则有用功相等.对动滑轮做的功为额外功W G H =?额动,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.

9.用图中装置匀速提升重为100N 的物体,手的拉力为60N ,滑轮的机械效率为( )

A .16.7%

B .20%

C .83.3%

D .100%

【答案】C 【解析】 【详解】

由图可知,提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动,则该滑轮为动滑轮; ∴拉力移动的距离s=2h , η=

=

=

=

=

≈83.3%.

10.人直接用F 1的拉力匀速提升重物,所做的功是W 1;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F 2,所做的功是W 2( ) A .F 1一定大于F 2

B .F 1一定小于F 2

C.W2一定大于W1D.只有F2大于F1,W2才大于W1

【答案】C

【解析】

【详解】

AB.直接用F1的力匀速提升重物,则

F1=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F1与F2的大小.故A、B均错误;

CD.直接用F1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,

W2>W1,

故C正确、D错误。

故选C。

11.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.

12.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G1=G2,所用竖直向上的拉力分别为F1和F2,拉力做功的功率分别为P1和P2,两装置的机械效率分别为η1和η2(忽略绳重和摩擦).则下列选项正确的是

A.F1>F2 η1<η2 P1<P2B.F1>F2 η1=η2 P1=P2

C.F1<F2η1<η2 P1<P2D.F1<F2 η1>η2 P1>P2

【答案】B

【解析】

【详解】

甲滑轮组n是2,乙滑轮组n是3,乙更省力.由于两个滑轮组做的有用功相同,额外功相同,它们的机械效率也相同.在相同时间内做的总功相同,它们的功率也相同.故B正确.

13.如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O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()

A.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×动力臂=阻力×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A。

14.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120J ②绳子自由端移动的距离是2m ③滑轮组的机械效率是75% ④A 点受到的拉力为300N A .①④ B .②③ C .①③ D .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=4m s s ==?绳物;故②错误;

拉力做的功:

30N 4m=120J W Fs ==?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:

90J

100%100%=75%120J

W W η=

?=

?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:F A =f =45N ;故④错误; 故ABD 错误,C 正确。

15.如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G 1=60N ,G 2=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 .3N

B .6N

C .11N

D .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

n

(G+G 轮),因为

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:n 1=3,n 2=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:F 1=13(G 1+G 轮),F 2=1

2

(G 2+G 轮), 由题知F 1=F 2,所以

13(G 1+G 轮)=12(G 2+G 轮),即:13(60N+G 轮 )=1

2

(38N+G 轮

),

解答动滑轮的重力:G 轮=6N 。 故选:B 。

16.在探究“杠杆平衡条件“实验中,杠杆在力F 作用下水平平衡,如图所示,现将弹簧测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F 与其力臂的乘积变化情况是( )

A .一直变小

B .一直变大

C .一直不变

D .先变小后变大

【答案】C 【解析】 【详解】

将测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA 不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件

1122Fl F l

可知,拉力F 与其力臂的乘积也是不变的. 【点睛】

重点是杠杆平衡条件的应用,要理解当力与杠杆垂直时,力臂是最长的,倾斜后力臂会变短,正是由于杠杆保持平衡,所以力臂减小的同时,拉力要增大.

17.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2.4N

B.物体上升的速度为0.05m/s

C.弹簧测力计拉力的功率为0.12W

D.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。

18.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,最终将达到 100%

B .当 G 物=12N 时,弹簧测力计读数为 5N

C .此滑轮组动滑轮的重力为 4N

D .G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改 【答案】B 【解析】 【分析】

(1)使用机械时,人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但又不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率; (2)不计绳重和摩擦,结合图中信息,根据

W W Gh G

W W W Gh G h G G η=

=

=

=+++有用有总

有额

动动

求得动滑轮的重力,再计算G 物=12N 时弹

簧测力计读数;

(3)G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;克服动滑轮做的额外功相同,由此分析机械效率的变化情况。 【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做额外功,所以总功一定大于有用功;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,但最终不能达到和超过100%,故A 错误; BC 、由图可知,G=12N ,此时η=80%, 不计绳重和摩擦,W W Gh G

W W W Gh G h G G η=

=

=

=+++有用有总

有额

动动

即:

12N 80%12N G =+动

, 解得动滑轮的重力:G 动=3N ,故C 错误; G 物=12N 时,弹簧测力计读数:1112N 3N 5N 33

F G G 物动()()=

?+=?+=,故B 正确; D 、G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,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 G h =额轮,即额外功W 额相同,总功相同,则两装置的机械效率相同。故D 错误。 故选:B 。

19.如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m 1、m 2的货物,当他的肩处于O 点时,扁担水平平衡,已知l 1>l 2,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(m 2-m 1)

21

l

l l -V 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(m 2-m 1)2l

l l

-V V

【答案】D 【解析】 【详解】

AB .原来平衡时,m 1gl 1=m 2gl 2, 由图知,l 1>l 2,所以m 1<m 2,

设移动相同的距离?l ,则左边:m 1g (l 1?△l )=m 1gl 1?m 1g △l , 右边:m 2g (l 2?△l )=m 2gl 2?m 2g △l , 因为m 1<m 2,所以m 1△lg <m 2△lg ,

则m 1(l 1?△l )g >m 2(l 2?△l )g ,则杠杆的左端向下倾斜,故AB 错误; CD .因为m 1(l 1?△l )g >m 2(l 2?△l )g ,故往右边加入货物后杠杆平衡, 即:m 1(l 1?△l )g =(m 2+m )(l 2?△l ) g , 且m 1gl 1=m 2gl 2,

得m =(m 2?m 1)2l

l l

-V V ,故C 错误,D 正确。

20.工人师傅利用如图所示的两种方式,将均为300N 的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离.F 1、F 2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F 1由150N 逐渐变大

C.乙方式机械效率约为83.3% D.乙方式F2的功率为3W

【答案】C

【解析】

试题分析:由甲图可知,OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,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=G+G动)/3=(300N+60N)/3=120N,故A错误;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 的大小不变,故B错误;不计绳重和摩擦,则乙方式机械效率为:η=W有/W

总=W

/W

+W

=Gh/Gh+G

h=G/G+G

=300N/300N+60N=83.3%,故C正确;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的功率为:P=F2 v绳=120N×0.03m/s=3.6W,故D错误,故选C.

考点:杠杆的平衡条件;滑轮(组)的机械效率;功率的计算

初三物理功和机械效率经典练习题

吴老师物理辅导功和机械效率经典题集 1.(四川雅安)如图6所示,定滑轮重2N ,动滑轮重1N 。物体A 在拉力F 的作用下,1s 内将重为8N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了0.2m 。如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果正确的是 A .绳子自由端移动速度为0.6m/s B .滑轮组的机械效率为80% C .拉力F 的功率为1.8W D .拉力F 的大小为3n 2.(包头市)用图6所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0.1m ,所用时间为2s ,作用在绳子末端的拉力F 为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是( ) A.所做的有用功为1J B.动滑轮自重0.2N C.拉力F做功的功率为0.3W D.该滑轮组的机械效率为83.3% 3.(浙江绍兴)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物体速度v 与时间t 的关系如图乙所示。则第2秒末 时,物体处于__________状态,第6秒末到第9秒末,推力F 做功是_________焦耳。 4.(四川遂宁)某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图10中的甲、乙、丙所示。 (1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率 。 (2)填写实验3中的机械效率,比较第2次实验和第3次实验,可得结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 有用功 W 有/J 测力计 拉力F/N 测力计移动 距离S/m 总功 W 总/J 机械 效率η 1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1% 2 4 0.1 0.4 1.6 0. 3 0.48 83.3% 3 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 F 图6

九年级物理第十一章 简单机械和功检测题(WORD版含答案)

九年级物理第十一章简单机械和功检测题(WORD版含答案) 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难) 1.小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均为100g,杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题: (1)将杠杆安装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆右侧的平衡螺母向______调(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡。 (2)将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的B点悬挂了3个钩码,如图所示。为使杠杆保持水平平衡状态,应该在A点悬挂 ________个钩码。 (3)若撤掉杠杆A点的钩码,为使杠杆在水平位置平衡,应该用弹簧测力计在杠杆______(选填“A”或“C”)处竖直向上拉,当杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数为 _______N。(g取10N/kg) 【答案】左 2 C 1.5 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]杠杆右端下沉,左端上翘,哪边高,平衡螺母像哪边调,所以应调节杠杆右侧的平衡螺母向左。 (2)[2]一个钩码重力 0.1kg10N/kg1N G mg ==?= 假设杠杆一小格为L,A点挂n个钩码,根据杠杆平衡条件有 1N331N2 n L L ??=?? 解得n=2,所以应该在A点悬挂2个钩码。 (3)[3][4]撤掉杠杆A点的钩码,为使杠杆能够在水平位置重新平衡,应该用弹簧测力计在杠杆A处竖直向下拉或者在杠杆C处竖直向上拉;根据杠杆平衡条件有 B B C C F L F L = 则弹簧测力计的示数 31N3 1.5N 4 B B C C F L L F L L ?? === 2.小明想测量常见的两种简单机械的机械效率。 (1)他先测滑轮组的机械效率,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:

九年级物理之机械功和机械能知识点

第13章机械功和机械能知识点学习要求 1.通过实验探究,学会使用简单机械变化力的大小和方向。 2.结合实例认识。 3.知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。 4.结合实例理解。 5.能用实例说明物体的动能和势能以及他们的转化。 6.能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。 7.知道机械功的概念和功率的概念。 8.能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。 9. 了解机械使用的历史发展过程。 10.认识机械的使用对社会发展的作用。 学习重点 1.功的、功率、机械效率的概念及测算。 2.物体的动能和势能以及他们的转化 机械能

1.一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。 2.动能:物体由于运动而具有的能叫动能。 3.运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。 4.势能分为重力势能和弹性势能。 5.重力势能:物体由于被举高而具有的能。 6.物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。 7.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。 8.物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。 9.机械能:动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是:焦耳 10,动能和势能之间可以互相转化的。方式有:动能→←重力势能;动能→←弹性势能。11.自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。 机械功 1. 功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。 2. 功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离) 3. 功的公式:W=Fs;单位:W→焦;F→牛顿;s→米。(1焦=1牛·米). 4. 功的原理:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。 5. 机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。 计算公式:η=W有用/W总 6. 功率 (P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。 计算公式:P=W/t。单位:P→瓦特;W→焦;t→秒。(1瓦=1焦/秒。1千瓦=1000瓦)

初三物理杠杆-滑轮及功-机械效率经典例题(附标准答案)

杠杆与滑轮 教学目的: 1、巩固杠杆五要素,掌握杠杆平衡条件 2、定滑轮、动滑轮的特点 教学难点:1、运用杠杆平衡条件进行相关的计算 2、理解吊起动滑轮的绳n的物理意义 知识点总结: 1、杠杆五要素:①支点:杠杆绕着转动的点②动力:使杠杆转动的力③阻力:阻碍杠杆转动的力④动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离 2、杠杆平衡条件(杠杆平衡原理):动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1·L1=F2·L2。式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。 3、定滑轮:工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。(实质是等臂杠杆) 特点:不能省力,但能改变力方向 动滑轮:工作时,轴随中午一起移动的滑轮叫动滑轮。 (实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆) 特点:可以省力,但不改变力的方向 滑轮组:由若干个定滑轮和动滑轮组合在一起 典型例题解析

杠杆与滑轮: 例1:如图1—6—1(a )所示的杠杆重;不计,O 为支点,AO =0.2m ,当在A 点悬吊一重6N 的物体,绳子的拉力F =3N 时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力矿的力臂l 2,力臂l 2为________m . (a ) ` (b ) 图1—6—1 如图1—6—1(b ),画出杠杆OAB 示意图,找到支点O ,BC 为力的作用线,画出力臂l 2. 根据杠杆的平衡条件:G ·OA =Fl 2 代入数值:6N ×0.2m =3N ×l 2 l 2=2×0.2 m =0.4 m 答案 力臂l 2如图1—6—1(b ),l 2为0.4m 例2:杠杆OA 在力F A 、FB 的作用下保持水平静止状态,如图1—6—5(a ).杠杆的自重不计,O 为杠杆的支点,FB 的方向与OA 垂直,则下列关系式中一定正确的是 ( ) A .F A ·OA =F B ·OB B .F A ·OA <F B ·OB C . B A F F =OB OA D .F A >OA OB F B (a ) (b ) 图1—6—2

(物理)九年级物理简单机械常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

(物理)九年级物理简单机械常见题型及答题技巧及练习题(含答案) 一、简单机械选择题 1.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.3N B.6N C.11N D.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 n (G+G轮),因为 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 3 (G1+G轮),F2= 1 2 (G2+G轮), 由题知F1=F2,所以1 3 (G1+G轮)= 1 2 (G2+G轮),即: 1 3 (60N+G轮)= 1 2 (38N+G 轮 ), 解答动滑轮的重力:G轮=6N。 故选:B。 2.如图所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了300J的有用功,100J的额外功,则该动滑轮的机械效率为() A.75% B.66.7% C.33.3% D.25%

【答案】A 【解析】 试题分析:由题意可知,人所做的总功为W总=W有+W额=300J+100J=400J,故动滑轮的机械效率为η=W有/W总=300J/400J=75%,故应选A。 【考点定位】机械效率 3.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.F1B.F2C.F3D.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. 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η甲、η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.η甲=η乙,W甲=W乙 B.η甲>η乙,W甲>W乙 C.η甲<η乙,W甲<W乙 D.η甲>η乙,W甲<W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η=W W 有 总 可知,机械效

(物理)九年级物理简单机械专项测试(含答案)

(物理)九年级物理简单机械专项测试(含答案) 一、选择题 1.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 D.当G物=6N时,机械效率η=66.7% 【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η1=η2.故B错误; 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. 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A选项正确; 使用任何机械都不能省功,故B、C、D选项错误; 3.用图中装置匀速提升重为100N的物体,手的拉力为60N,滑轮的机械效率为() A.16.7% B.20% C.83.3% D.100% 【答案】C 【解析】 【详解】 由图可知,提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动,则该滑轮为动滑轮; ∴拉力移动的距离s=2h, η=====≈83.3%. 4.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。下列计算结果不正确 ...的是

初三物理功和机械能测试题及答案

初三物理功和机械能测试题及答案 一、选择题 1.如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是 A.小球从A处到B处重力势能增大 B.小球从B处到C处动能增大 C.小球在B处比D处重力势能大 D.小球在A、C、E三处机械能总量相等 【答案】D 【解析】 【详解】 A. 小球从A处到B处,质量不变高度增大,所以重力势能增大,故A选项正确; B. 小球从B处到C处,质量不变,在重力作用下速度逐渐增大,所以动能增大,故B选项正确; C. 小球在D处比B处,质量不变高度降低,所以重力势能变小,故C选项正确; D. 看图可知小球在弹跳过程中,每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小,说明其机械能在运动过程中减小,所以A、C、E三处机械能总量并不相等,故D选项错误符合题意. 2.在校园足球比赛中,队员把足球踢出后,足球在水平地面上向前减速运动,如图所示.以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是 A.足球所受的重力做了功B.脚一直对足球做功 C.足球受到非平衡力作用D.地面的支持力对足球做了功 【答案】C 【解析】 【详解】 A、重力时竖直向下的,球在地面上移动的距离是水平方向,即力与距离垂直,重力不做功,故A错误; B、球离开运动员的脚以后,以后不再受运动员的作用力,故脚对球不再做功,故B错误; C、由于足球的运动速度越来越慢,运动速度发生了变化,故受到的是非平衡力,故C正确;

D 、支持力是竖直向上的,球在地面上的运动是水平方向,即力与距离垂直,支持力不做功,故D 错误; 故选C . 3.如图所示,定滑轮重4N ,动滑轮重0.5N ,在拉力F 的作用下,1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm .如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是 A .绳子自由端移动速度为0.3m/s B .拉力F 的大小为4N C .拉力F 的功率为0.45W D .滑轮组的机械效率为75% 【答案】C 【解析】 【详解】 由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n =2, A .绳端移动的距离是: s =2h =2×0.1m=0.2m , 绳子自由端移动的速度是: 0.2m 0.2m/s 1s s v t === , 故A 错误; B .不计绳重和摩擦,则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2 F G G n = +?+=动, 故B 错误; C .拉力做的总功:W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ,拉力F 的功率: 0.45J 0.45W 1s W P t = ==总 , 故C 正确; D .拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ,滑轮组的机械效率是: 0.4J 100%100%0.45J W W η=?=?有总≈88.9%, 故D 错误。 4.将重为2N 的物体A 挂于弹簧测力计下,测力计与物体A 共同处于静止或匀速直线运动

初中物理机械效率知识点

八年级物理·下新课标[人] 第3节机械效率 导入一: 小明家最近买了一处新楼房,家在三楼.想把洗手间、厨房装修一下,需把沙子运到三楼.请同学们根据需要,选择器械帮助小明家解决这个问题,看看哪个小组选的办法最好? 请学生发表自己的见解,提出各种方案.并对各种方案进行讨论,比较优缺点. [设计意图]创设真实的情景,容易激发学生兴趣,顺利进入教学. 如图所示的三种方法仅供参考:第1种是人直接提着沙子上楼;第2种是把沙子放进桶里,人通过动滑轮把沙子拉上楼;第3种是把沙子放进质量较小的袋子里,人通过动滑轮把沙子拉上楼. 经过讨论明确第一种方法太不方便.第三种方法最好,因为它比第二种方法用的力小.提升相同高度做的功少. [设计意图]通过讨论,为下面学习有用功与额外功做好铺垫. 导入二: 创设情境,引入课题 提出问题:直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗? 实验演示: 结论: 推论:使用任何机械都不省功. 引出新课:机械效率.

一、有用功和额外功 结合用动滑轮提升沙子,请同学们观看提沙子过程的视频.思考: 1.在把沙子从一楼运上三楼的过程中,每种方法中各对哪些物体做了功? 2.无论采取哪种方法都必须做的功是对什么做的功? 3.在几种不同的方法中不愿做但又不得不做的功分别是什么? 学生进一步思考并回答. 板书:一般来说,机械对外所做的功为有用功,机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功,动力对机械所做的功为总功. 总功等于有用功与额外功之和. 指出:前面实验中,第三种方法最好,因为第三种方法做的额外功最少,总功最少. 讨论:不使用机械直接提升物体做的功,与使用机械提升物体做的功一样吗?(手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗?)怎样探究这个问题? 1.设计实验方案:用手通过一个弹簧测力计拉一个动滑轮,沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码. 2.为了探究上述问题需要测量的物理量是:手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力G、钩码上升的高度h. 3.改变钩码的数量,重复上述测量. 4.设计表格,将实验数据填入表中. [设计意图]进一步理解有用功和额外功,并会测量有用功和总功. 5.分析实验数据: (1)手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等? (2)哪一个做的功多一些? (3)你认为产生这一现象的原因是什么? 6.结论: (1)不相等; (2)手拉绳做的功多; (3)有摩擦,在提起重物时还要提起动滑轮. [知识拓展]有用功和总功的区别: 有用功是人们为了达到目的,无论采用哪种方法都必须做的功,例如:在提升物体时,无论是使用定滑轮、动滑轮,还是杠杆,对物体竖直向上的拉力与物体在竖直方向上移动的距离的乘积就是有用功,在使用机械做功时,有用功等于机械对物体所做的功,即等于不用机械而直接用手所做的功.一般情况下,人们做功有两

(物理)初三物理简单机械测试题及答案

(物理)初三物理简单机械测试题及答案 一、选择题 1.如图,用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是 A.绳子自由端拉力的功率是70W B.滑轮组的机械效率是85.7% C.提升重物的过程中所做的额外功是400J D.提升的重物变成400N时,滑轮组的机械效率将变大 【答案】B 【解析】 【详解】 A.根据图示可知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力: F=1 2 (G+G轮)= 1 2 (600N+100N)=350N, 拉力端移动距离: s=2h=2×2m=4m, 总功: W总=Fs=350N×4m=1400J,拉力的功率: P=W t 总= 1400J 10s =140W; 故A错; B.有用功: W有用=Gh=600N×2m=1200J,滑轮组的机械效率: η=W W 有 总 = 1200J 1400J ≈85.7%, 故B正确; C.提升重物的过程中所做的额外功: W额=W总﹣W有用=1400J﹣1200J=200J, 故C错; D.当提升重物的重力减小为400N,做的有用功就变小,而额外功几乎不变,有用功和总功的比值变小,故滑轮组的机械效率变小,故D错;

2.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. 3.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,F1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

中考物理功和机械能专题训练答案

中考物理功和机械能专题训练答案 一、功和机械能选择题 1.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦 力,仅有动能和势能互相转化.则 A.小球在A处的动能等于在D处的动能 B.小球在A处的动能大于在D处的动能 C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能 D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】 AB.根据题意,小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化,所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小.观察图象,发现小球在A处比在D处所处的高度较高,具有的重力势能较大,所以小球在A处具有的动能较小,故A、B选项都不正确. CD.根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化”,所以在整个过程中没有能量的损耗,动能和势能的总和即机械能是不会减少的,小球在各处的机械能都是相等的,故D正确,C不正确. 2.跳远运动的几个阶段(不计空气阻力)如图所示,关于运动员的下列说法正确的是() A.在助跑阶段动能不变 B.在起跳时动能最大 C.在最高点时势能最小 D.落地时势能最大 【答案】B 【解析】A. 助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大;运动员的高度不变,因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和,动能增大,重力势能不变,因此机械能增大,故A错误。B. 起跳时,运动员的速度达到最大值,动能达到最大值,故B正确。C. 最高点时,高度达到最大值,因此重力势能也达到最大值,故C错误。D. 落地时势能最小,故D错误。 点睛:动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能也就越大;重力

中考物理机械效率计算题

中考物理机械效率汇编 1.用图6所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N ,人用125N 的拉力向下拉动绳子,5s 内可使物体匀速上升2m 求: (1)拉力所做的功和拉力的功率; (2)滑轮组的机械效率. 2.如图所示为一起重机,工作电压为380伏。当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时,工作电流是18安;当起重臂水平旋转,带动重物在8秒内移动16米时,工作电流是5安。 (1) 如果起重臂加长,那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。 (2) (2)请计算在整个过程中,起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到0.1%)。 3.如图所示,工人用滑轮组提升重240N 的物体,所用的拉力为150N , 物体在5s 内匀速上升lm .求: (1)有用功; (2)滑轮组的机械效率; (3)拉力的功率. 5. 如图22所示装置 ,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N 的货物提至高处,人对绳的拉力F 1为500N ,货物在1min 内匀速上升了5m 。 (1)请在图上画出绳子的绕法;(2)求滑轮组的机械效率;(3)如果重物是600N ,要把重物提升5m ,求拉力做的功。 6.工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s 内将240N 的物体匀速提升2m ,已知工人的拉力为100N 不计绳重与摩擦阻力,求:(1)工人做功的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)如果用此滑轮组匀速提升300N 的重物,拉力应为多大? 图22

7、 我省出现了百年不遇的特大旱灾,某校为保障师生的生活用水,紧急调来一台功率为15kw 的抽水机, 把水抽到距水面10m 高的蓄水池中,抽水机30分钟刚好将容积为18m 3的蓄水池抽满,求:(1)抽水机对水做的功;(2)抽水机的效率;(3)同学们,水是生命之源,请你写出日常生活中的两项节水措施。 8. 在场馆和楼房建设工地上,“塔吊”是常见的一种起重设备,如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V , 额定功率38kW ,线圈电阻0.4Ω.在一次吊起重物时,电动机正常工作20s ,把重物吊起20m .求: (1)该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能.(2)电动机工作过程中,线圈产生的热量.(3)在该起重设备中,如果这次吊起重物的机械效率为80%,则被吊重物的质量为多少t ? 9. 为了给蓄水塔抽水,新买了一单相螺杆自吸泵,其铭牌上的部分参数如下表:(吸程是指水泵到水面的 距离;扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离) (1)该铭牌中有一个参数是明显错误的,请你指出来,并通过计算加以说明. (2)该水泵连续正常抽水1h ,把水抽高了50m ,水泵对水做了多少功?此 时水泵的效率是多少? (g 取10N/kg) 10.如图所示,小明同学用动滑轮提升900N 的木箱,木箱以0.5m /s 的速度匀速上升2m ,所用拉力F 的大小为500N(不计绳重和摩擦). (1)拉力F 做功的功率是多少?(2)动滑轮的机械效率是多少? 11.滑轮组在建筑中应用广泛,如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg 的重物提高5m ,所用的拉力是600N 。求: (1)该重物受到的重力; (2)工人通过滑轮组所做的有用功; (3)工人做的总功; (4)滑轮组的机械效率。 12.如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N 的箱 子匀速提升5m ,动滑轮的质量为8kg ,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg . 图15 题24图

初三物理简单机械模拟试题

初三物理简单机械模拟试题 一、简单机械选择题 1.如图甲所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示.据图可知金属杆重() A.5N B.10N C.20N D.40N 【答案】B 【解析】 【分析】 杠杆的平衡条件 【详解】 使金属杆转动的力是金属杆的重力,金属杆重心在中心上,所以阻力臂为: L1=0.8m, 取当拉力F=20N,由图象可知此时阻力臂: L2=0.4m, 根据杠杆的平衡条件有: GL1=FL2 所以 G×0.8m=20N×0.4m 解得: G=10N 2.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 = W2,η1 =η2B.W1 = W2,η1 <η2 C.W1 < W2,η1 >η2D.W1 > 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额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用η=W W 有用总 即可比较出二者机械效率 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W 1小于W 2,η1大于η2. 故选C. 3.如图所示,手用F 1的力将物体B 匀速提升h ,F 1做功为300J ;若借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度,F 2做功为500J ,下列说法错误的是 A .滑轮组机械效率为60% B .两个过程物体B 均匀速运动,机械能增加 C .滑轮组的自重,绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致F 2做的功有一部分属于额外功 D .F 2做功的功率比F 1做功的功率大 【答案】D 【解析】 【详解】 A .根据题意知道,用F 1的力将物体 B 匀速提升h ,F 1做的是有用功,即W 有=300J ,借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度,F 2做的是总功,即W 总=500J ,由 100%W W η= ?有用 总 知道,滑轮组的机械效率是: 300J 100%=100%=60%500J W W η= ??有用总,

初三物理简单机械和功检测试题及答案

简单机械和功 一、选择题 1.下列器具中,属于省力杠杆的是( ) A.定滑轮 B.食品夹 C.镊子 D.铡刀 2.放学后,某同学背着重40N 的书包沿水平路面走了200m ,又登上大约10m 高的四楼才回到家,则他在回家的过程中对书包所做的功约为( ) A.0J B.400J C.2000J D.2400J 3.登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,共用了12s ,该同学登楼时克服重力的功率最接近于( ) A .500W B .100W C .50W D .10W 4.如图所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC 、OBD 和OED 组成,用指甲刀剪指甲时,下列说法中正确的是 ( ) A .三个杠杆都是省力杠杆 B .三个杠杆都是费力杠杆 c .ABC 是省力杠杆,OBD 、OED 是费力杠杆 D .ABC 是费力杠杆,OBD 、OED 是省力杠杆 5.“五一”假期,小林和爸爸一起去登花果山,小林用了15min 登上了山顶,爸爸用了20min 登上了山顶,爸爸的体重是小林的1.5倍,则小林与爸爸的登山功率之比为( ) A .9∶8 B .8∶9 C .1∶2 D .2∶1 6.如图所示,用滑轮组将重为600N 的重物匀速提升,如果拉力为350N ,则下列结论中正确的是( ) A .如果将物体提升2m ,拉力做功1200J B .物体升高1m ,机械所做的有用功为350J C .物体以0.5m/s 速度匀速上升,拉力的功率为350W D .此滑轮组的机械效率为80% 7.如图所示利用动滑轮提升货物,动滑轮重为20 牛顿,绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计。第一次把重为100牛顿的货物匀速提升,这个过程动滑轮的 机械效率为η 1;第二次把重为200牛顿的货物匀速提升,这个过 程动滑轮的机械效率为η2。则( ) A.η1<η2 B.η1>η2 C.η1=η2 D.η1和η2的关系无法确定 8.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 .50J B .25J C .100J D .200J 二、填空题 9.起重机将1000N 的重物竖直向上匀速提升15m 后,又将重物匀速水平移动了5m ,整个过程中,竖直向上的拉力对重物做功________J. 10.阻力臂为动力臂4倍的杠杆是________ (选填“省力”或“费力”) 杠杆。若该杠杆受到的阻力为20牛,则当动力为________牛时,杠杆处于平衡状态。 第4题图 F 2 F 1 第7题图 第6题图 第8题图

九年级物理《功和机械能》机械效率 知识点整理

机械效率 有疑问的题目请发在“51加速度学习网”上,让我们来为你解答 51加速度学习网整理一、本节学习指导 机械效率不太容易懂,概念和公式看似很简单,在计算时却很容易出错。同学们一定要多理解概念,然后大量做练习题,通过练习来弥补我们思维的不紧密。多画图分析物体的受力情况。本节有配套免费学习视频。 二、知识要点 1、有用功:定义:对人们有用的功。 比如挑水,我们对水做的功才是有用的,对木桶做的功是对我们没用的。 公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额 斜面:W有用=Gh 2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。 比如挑水对木桶做的功。 公式:W额=W总-W有用 斜面:W额=fL,摩擦力做的功 3、总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功 公式:W总=W有用+W额=FS=W有用/η 斜面:W总=fL+Gh=FL 4、机械效率:有用功跟总功的比值。 (1)、机械效率的计算

公式:=w w η有 总斜面: Gh = f l η 注:①机械效率是所做的有用功占总功的比率。 ②有用功总小于总功,所以机械效率一定小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。 ③提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。 5、机械效率的测量: ①原理: Gh == FS w w η有 总 ②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。 ③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。 ④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。 ⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有: A、动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。 B、提升重物越重,做的有用功相对就多。 C、摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。 注意:绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。 6、功率 (1)、定义:单位时间里完成的功。 (2)、物理意义:表示做功快慢的物理量。 (3)、公式: w P t = (4)、单位:瓦特,简称瓦,字母:W。和电功率的单位一样。 换算:1kW=103W ;1mW=106 W;1马力=735W。 某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s内做功66000J。 (5)、机械效率和功率的区别: 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。

初中物理机械效率教案

《机械效率》教学设计 一、教学目标 1.理解有用功、额外功、总功及三者之间的关系;理解机械效率的定义和公式,能够利用公式进行有关计算。 2.通过观察和实验认识有用功、额外功和总功; 通过参与探究斜面机械效率的活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。 3.本节课注重与生活的联系;关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识,从而增强将科学服务于人类的责任感。 二、教学重、难点 1.有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系;机械效率的概念。 2.影响机械效率大小的因素。 三、教学过程 环节一:导入新课 【创设情境】 教师出示一张图片。提出问题:生活中听过关于效率的词语,学生能够回答出:工作效率,学习效率等。根据学生回答引出课题《机械效率》。 环节二:新课讲授 【生成概念】 1.组织学生完成书中“使用动滑轮是否省功”这一实验。 提出问题:学生猜想定滑轮和动滑轮拉同一物体到同一高度做的功是否相同。 实验: (1)让一位同学到讲台上,一位同学用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度,并计算拉力所做的功。

(2)再让另一位同学到讲台上,用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度,在做这个演示实验之前,提问两次拉力做的功是否相同,然后开始实验,再次计算拉力所做的功。 提问,两次实验中拉力做的功为什么不同?提问后总结:尽管使用动滑轮会省力,但由于滑轮本身所受的重力所受的重力以及摩擦等因素的影响,所以通过动滑轮拉动钩码,拉力做的功要多一些。 环节三:巩固提高 【深化理解】 学完本节课的新内容之后,让学生小组讨论,机械效率是否能够达到100%。 通过总结学生回答得到机械效率不能达到100%。 环节四:小结作业 小结:教师提问学生回答的方式进行总结,梳理本节课知识点。 作业:如何提高生活中常见机械的工作效率。 四、板书设计

(物理)初中物理简单机械专项测试及答案

(物理)初中物理简单机械专项测试及答案 一、选择题 1.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30°角)动力臂是:1 2 OA= 1 2 ×4×2cm=4cm,故 A错误; B、阻力臂OB,3×2cm=6cm>1 2 OA,即阻力臂大于动力臂,该杠杆为费力杠杆,故B正 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,F1l1=F2l2,G×OB=F×1 2 OA,代入数据,2N×8cm=F×4cm,解得, F=4N,故D错误。 2.如图所示,小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则 A.W1 = W2η1 = η2B.W1 = W2η1< η2 C.W1 < W2η1> η2D.W1 > W2η1< 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、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用100%W W 有总 η=?即可比较出二者机 械效率的大小. 【详解】 因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;根据W W η= 有 总 可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效率越高.而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低.即1212W W ηη<,>. 【点睛】 本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点,比较简单,主要是学生明确哪些是有用功,额外功,总功,然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小. 3.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 . 4.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W 1,机械效率为η1;用乙装置所做的总功为W 2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则

中考物理基础篇机械功功率(附强化训练题)

第12讲机械功功率 12.1.1 功的概念 1. 功 如果一个物体在力的方向上通过一段距离, 我们就说这个力对物体做了功。 功的大小等于作 用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。功的符号为 W 2. 功的计算公式 W=Fs 其中W 表示功,F 表示力,s 表示物体在力的方向上通过的距离。 在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦( W 。1瓦=1焦/秒(1W=1J/s )。 除了瓦以外有时还用千瓦(kw )做功率的单位,它们的换算关系是 1kw=1000w 。 12.1.3 功的原理 使用任何机械都不能省功,这个结论称为功的原理。 3.功的单位 在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦( 12.1.2 功率的概念 1. 功率的物理定义 功率是表示做功快慢的物理量,功率的符号是 的功多,或者完成同样的功所用的时间较少。 2. 功率的定义 单位时间内所做的功,叫功率。 功率的定义式为 P=W/t ,其中P 表示功率, 3. 功率的单位 J )。1 焦=1 牛?米(1J=1N ? m ) P 。功率大就表示在同样的时间内力所做 W 表示功,t 表示完成的时间。

使用机械可以省力,但必须多移动距离,也可以省距离,但必须多费力。既省力又省距 离的机械是不存在的。功的原理不仅适用于简单机械,也适用于各种复杂的机械。 12.2.1理解“功”的意义 物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”或“工作”的含义不同。在物理学中,“做 功”是指作用在物体上的力 F 和物体在力的方向上通过的一段距离 S 这两个必要因素同时存 在的物理过程。这两个因素缺一不可,缺少了其中任何一个条件,物理上就说没有做功。 根据做功的两个必要因素,下面三种情况中力没有做功。 (1) 物体受到力的作用,但没有通过距离。例如人用力推一个笨重的物体而没有推 动;一个 举着物体不动,力都没有对物体做功。 (2) 物体不受外力,例如物体由于惯性做匀速直线运动, 物体虽然通过了一段距离, 但物体没有受到力的作用,没有力做功。 (3) 物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直。 例如人在水平面上推车前进, 重力 的方向是竖直向下的,车虽然通过了距离,但在重力方向上没有通过距离, 因此重力没有对车做功。 1222 理解功率的另一个单位:马力 日常生活中人们经常说, 这台手扶拖拉机是10马力的,那辆汽车是75马力的,这台空 调是1匹、1.5匹等等。匹或马力在历史上是常用的功率的单位,现在国际单位制中已不采 用,但在日常生活中还在使用。关于马力的来由, 18世纪后半叶,由于改进蒸汽机而出名 的英国发明家瓦特(1736-1819),为了找到功率的计量单位,日夜苦思冥想。有一天,他从 邻近的酒坊里借了一匹特别强壮的马, 找来一根绳子,绳子的一端拴在马上,另一头绕过定 滑轮绑在1000磅(1b )的重物上。马向前跑,重物就向上提升。当时马用了 1min 时间把重 物提升了 33英尺(ft ),功率是550磅英尺/秒(1b ? ft/s )。瓦特就把这个功率定义为 1 马力,用它作文功率的单位。由于换算起来很不方便,我国和世界上绝大多数国家后来都规 定1马力=735W 12.2难点解释

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