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初二物理 简单机械试题答案及解析

2024-10-18 来源:威能网
初二物理 简单机械试题答案及解析

1. (2011莱芜)如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )

A.将左右两边的钩码均向外移动一格

B.在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变 C.将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变

D.将左边的钩码向里移动一格,同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变

【答案】D

【解析】设杠杆的一个小格是1cm,一个钩码的重是1N.A中,将左右两边的钩码均向外移动一格,4N×(3+1)cm>3N×(4+1)cm,杠杆的左端下沉,不符合题意.B中,在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变,(4+1)N×3cm<(3+1)N×4cm,杠杆的右端下沉,不符合题意.C中,将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变,(4-1)N×3cm>(3-1)N×4cm,杠杆的左端下沉,不符合题意.D中,将左边的钩码向里移动一格,同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变,4N×(3-1)cm=(3-1)N×4cm,杠杆平衡,符合题意.故选D.

2. (2011十堰)如图所示,小枫骑变速自行车上坡时,要想省力,后轴的齿轮应该换用较大还是较小的?原因是什么?下列对这两个问题的回答正确的是( )

A.较大的,增大动力臂 B.较大的,减小阻力臂 C.较小的,增大动力臂 D.较小的,减小阻力臂

【答案】A

【解析】在上坡时,需要省力,因此要增大动力臂或减小阻力臂;后轮齿轮中,动力作用在轮上,而阻力作用在轴上,因此齿轮越大越省力.故选A.

3. (2012烟台)如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点是________;当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,

这时婴儿车可视为________杠杆(填“省力”或“费力”).

【答案】后轮 省力

【解析】当前轮遇到障碍物时,向下按扶把,婴儿车绕后轮转动,所以后轮是支点;当后轮遇到障碍物时,向上抬起扶把,婴儿车绕前轮转动,所以前轮是支点,这时动力臂大于阻力臂,婴儿车可视为省力杠杆.

4. (2012宜宾)如图所示,用F为30N的拉力,通过滑轮组拉着重为300N的物体,使物体在

水平面上以0.5m/s的速度向左做匀速直线运动.则物体受到的摩擦力大小为________N,拉力F的功率为________W.(不计绳和滑轮的重力以及滑轮与绳子之间的摩擦力)

【答案】90 45

【解析】由图知,n=3,不计绳和滑轮的重力以及滑轮与绳子之间的摩擦力,故F摩=3F=3×30N=90N,绳子自由端移动的速度:v=3×0.5m/s=1.5m/s,拉力的功率:P=Fv=30N×1.5m/s=45W.

5. (2012南京)物理实验小组的同学,利用如图所示的装置,在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件.

(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)移动,调节杠杆在水平位置平衡的目的是方便测量________.

(2)实验中测得的数据如表所示,表格中漏填的数据为________N.

测量序号 动力F1/N 动力臂阻力F2L1/cm /N 阻力臂L2/cm ① ② ③ 1 20 2 10 2 15 1.5 20 3 5 15 (3)有的同学按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”.这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中________(填字母). A.没有改变力的大小 B.没有改变力的方向 C.没有改变力的作用点

D.实验次数较少,结论具有偶然性

【答案】(1)右 力臂 (2)1 (3)B

【解析】(1)杠杆重心左移应将平衡螺母向右调节,直至重心移到支点处;由于力臂是支点到力的作用线的距离,调节杠杆在水平位置平衡时,可以方便地读出力臂.(2)第③组的阻力为F2=F1L1/L2=3N×5cm/15cm=1N.(3)“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向.故选项A、C、D错误,选项B正确.

6. 如图所示,在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时,拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,比较它们的大小(不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦),正确的是( )

A.F甲>F乙 B.F乙=F丙

C.F丙<F丁 D.一样大

【答案】B 【解析】

,F乙=f,F丙=f,

,即F甲<F丁<F乙=F丙,故B项正确.

7. (2014浙江宁波)利用如图所示的装置,工人用力F把重为100N的物体以0.2m/s的速度

匀速提升6m.若不计绳重和摩擦,则这一过程中( )

A.拉力F的大小为50N

B.绳子自由端的速度为0.4m/s C.拉力F所做的功为600J D.拉力F的功率为10W

【答案】C

【解析】使用的是定滑轮,不能省力,不计绳重和摩擦,拉力F=G=100N,所以A错误;使用的是定滑轮,绳子自由端的速度与物体的速度相同为0.2m/s,所以B错误;拉力所做的功W=Fs=100N×6m=600J,所以C正确;拉力的功率P=Fv=100N×0.2m/s=20W,所以D错误.

8. (2014陕西)图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置,AB是个杠杆,O为支点,杠杆平衡时,B端受到的向下的拉力________A端受到的向下的拉力(选填“大于”“小于”或“等于”);用于装载货物的小车自重为500N,若搬运2000N的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲=1600N,该滑轮组的效率η甲=________;若用同样的滑轮按乙图组装,匀速提升相同的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙,乙滑轮组的效率为η乙,考虑实际情况,则F甲________F乙,η甲

________η乙(选填“>”“<”或“=”).

【答案】小于 62.5% > >

【解析】因为OA<OB,由FA×OA=FB×OB可知,FA>FB;滑轮组的效率:

;由图示可知,甲图中n=2,乙图中n=3,可知F甲>F乙;根据

题意可知,两种方法提升货物,并且匀速提升高度相同,则有用功相同,而乙图中绳子的长度将增加,因此乙中的额外功会大于甲中的额外功,由

可知,η甲>η乙.

9. 如图所示,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出最省力的绕

法.

【答案】如下图所示

【解析】使用滑轮组时,绳子的绕线方法有两种:一是绳子由动滑轮开始;一是绳子由定滑轮开始;所绕绳子的段数越多越省力,对本题而言,人站在地面上用滑轮组提升重物,所以最后的绳端应是从定滑轮下来的,故最多由2段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法如上图所示。 【考点】滑轮组的绕线方式

10. 用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法. 【答案】

【解析】只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮.如图所示:

11. 下列物理知识的叙述错误的是( )

A.自然界的流水和风都是大量机械能的天然资源 B.水轮机带动发电机可以将水的机械能转化为电能 C.汽车方向盘是常见的轮轴,可以达到省力的作用 D.定滑轮的作用是省力,但不改变动力的方向

【答案】D

【解析】A、自然界的流水和风都是大量机械能的天然资源,这些机械能可以通过转化为电能等为人类所利用,故A正确;

B、水轮机带动发电机可以将水的机械能转化为电能,故B正确;

C、汽车方向盘是常见的轮轴,其轮半径大于轴半径,可以达到省力的作用,故C正确; D、定滑轮的实质是等臂杠杆,即不省力也不费力,可以改变力的方向,故D错误. 故选D.

12. 在如图所示的各种情况中,用同样大小的力将重物匀速提升,若不计摩擦和滑轮重,物重最大的是( )

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】在A中,拉力是物体重力的一半,F=在B中,拉力等于物体重力,F=GB, 在C中,拉力等于物体重力的,F=在D中,拉力是物体重力的一半,F=

,GC=3F, ,GD=2F,

,GA=2F,

所以物体重力最大的是C. 故选C.

13. 简单机械与人类的生产活动息息相关,以下关于简单机械的说法中正确的是( ) A.指甲剪是省力机械 B.定滑轮是省力机械 C.滑轮组既省力又省距离

D.斜面的机械效率可以达到100%

【答案】A

【解析】A、指甲剪由三条杠杆组成,其中既有省力杠杆也有费力杠杆,但其最终可以达到省力的目的,所以为省力机械,故A正确;

B、定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力也不费力,故B错误; C、滑轮组可以省力,但费距离,故C错误;

D、使用任何机械都要做额外功,所以斜面的机械效率不可能达到100%,故D错误. 故选A.

14. 下列说法正确的是:

A.杠杆一定能够省力

B.定滑轮不能改变力的方向

C.动滑轮既能省力又能改变力的方向 D.滑轮组能省力又但不能改变力的方向

【答案】D

【解析】A、杠杆包括省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,因此杠杆可能省力,可能费力,也可能既不省力也不费力,故A错误;

B、定滑轮不能省力,但能改变力的方向;故B错误;

C、D、动滑轮能够省力,但不能改变力的方向.故C错误,D正确. 故选D.

15. 如图,在竖直向上大小为10N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上

升速度为0.2m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小为:_______N,

滑轮上升的速度为_______ m/s。

【答案】 5 0.1

【解析】根据题干中图可知:该滑轮动滑轮的特殊使用方法,根据动滑轮的特点可知:F=2G=10N,则G=5N;

F移动的距离是物体移动距离的二分之一,故重物A上升速度为0.2m/s,F上升的速度就是0.1m/s.

故答案为:5N;0.1m/s.

16. 如图所示,用滑轮组提升物体,请画出最省力的绳子绕法。

【答案】图略

【解析】从动滑轮的上挂钩开始绕起,依次绕过每一个滑轮,最终

,为最省力的绕法,如

图所示:

17. 如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,共用了10秒,若在此过程中(忽略绳重和摩擦),绳子自由端移动的距离是_______m,物体上升的速度是______m/s,动滑轮的重是_______N,如果被提升的物体重800N,则工人需要用________ N的力能将物体提

升。

【答案】 4 0.2 100 450

【解析】由图可知,承担重物的绳子的股数n=2,所以将重400N的物体匀速提升2m,共用了10秒,在此过程中,绳子自由端移动距离是s=2h=2×2m=4m,物体上升的速度

得,

如果被提升的物体重800N,则工人需要用力

18. 如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置.他按图示提起钩码时注意保持测力

计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示

请你分析:

(1)比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是_______; (2)比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是_________;

(3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:使用动滑轮__; (4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择__; 【答案】 省力 改变力的方向 费距离 滑轮组

【解析】(1)在丙中,拉力F=0.55N<G=0.98N,故使用动滑轮时省力;

(2)在乙中,拉力F=0.98N=G=0.98N,但是向下用力,故使定滑轮可以改变用力的方向; (3)乙的距离为0.2m,丙中的距离为0.4,故使用动滑轮费距离; (4)可以把定滑轮和动滑轮组合起来,使用滑轮组。

19. 如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,则F1、F2、F3的大小关系是( )

A.F1>F2>F3 C.F1=F2=F3

B.F1D.F1、F2、F3的大小不能确定

【答案】C

【解析】由图示可知,此滑轮是一个定滑轮,使用定滑轮不省力,如果忽略摩擦力,则不论拉力向哪个方向,拉力都等于重力,重力不变,所以拉力的大小是相等的,故应选C。

20. 小明想用右图所示滑轮组提起重物,请帮他画出最省力的绕线方法。

【答案】略

【解析】滑轮组承担物重的绳子的段数越多,越省力,故绕线应从动滑轮开始,如下图所示:

21. 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,不计绳重和

摩擦,则拉力大小为______N,拉力的功率为______W.

【答案】 165N 99

【解析】由图示可知,滑轮组由2段绳子吊着物体,则可知拉力大小等于总重力的1/2为165N;重物上升3m,则绳端通过的距离为6m,所以拉力的速度为6m/10s=0.6m/s,所以拉力的功率P=Fv=165N×0.6m/s=99W。

22. 如图所示装置是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,现用这个装置去提升一个重2000N的物体,而所用的绳索最多只能承受800N的拉力,在图中画出最安全的绕法.(不计滑轮重及摩擦).

【答案】略

【解析】由题意可知,滑轮组至少需要3段绳子承担物重,所以最安全的绕法如下图所示:

23. 请在图中画出滑轮组的绕绳方法,要求使用该滑轮组提升重物时最省力。

【答案】略

【解析】从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这就是最省力的绕法.如

图所示.

24. 如图所示,要用向下的力提升重物,请画出滑轮组绳子的绕法.

【答案】

【解析】根据拉力向下先确定末端拉力,然后依次绕线。答案如上图。 【考点】滑轮组的组装

25. 如图所示,货物重700N,动滑轮重50 N,不计摩擦。

⑴若要提起重物,拉力至少为多少;

⑵如果每段绳子只能承担300N的拉力,滑轮组最多能提起的货物重为多少? 【答案】⑴250 N ⑵ 850 N

【解析】(1)由图示可知,滑轮组由3段绳子承担物重,提升的总重为700N+50N=750N,所以拉力至少为750N/3=250N;(3)如果每段绳子只能承担300N的拉力,则最多能吊的总重为300N×3=900N,故最多能提起的货物重为900N-50N=820N。

26. 如图所示,甲、乙两斜面(不计摩擦)高度均为h,但甲比乙长,现把质量相等的两个物体从斜面底端匀速推到斜面顶端,则推力F1与F2的关系为( )

A.F1>F2

B.F1<F2

C.F1=F2

D.无法确定

【答案】B

【解析】由图知道,甲图的斜面倾角小于乙图的斜面倾角,因为使用斜面可以省力,斜面越平缓,越省力,所以F1 <F2,故选B。

27. 学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个_____滑轮.认真分析如图,物体的重力都是20N,(不考虑摩擦和动滑轮的重力)当物体处

于平衡状态时,拉力F的大小分别是FA=_____N,FB=_____N.

【答案】 定 20 10.

【解析】(1)学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个定滑轮。使用定滑轮可以改变力的方向,但不省力。

(2)左图为两个定滑轮,使用定滑轮不省力,不考虑摩擦和动滑轮的重力,所以FA=G=20N。 右图是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,承担重物的绳子的股数n=2,不考虑摩擦和动滑轮的重力,FB=

28. 如图所示装置是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,现用这个装置去提升一个重2000N的物体,而所用的绳索最多只能承受800N的拉力,在图中画出最安全的绕法.(不计滑轮重及摩擦).

【答案】略

【解析】由题意可知,滑轮组至少需要3段绳子承担物重,所以最安全的绕法如下图所示:

29. 小明站在地面上用一个滑轮组提升重物,请在如图中画出绕线方法。

【答案】略

【解析】滑轮组的绕法,可以从外向内绕线,即从小明手开始向上,经过定滑轮向下,绕过动滑

轮最后系在定滑轮的钩上,如图:

30. 如图所示,要以最省力的方式拉动汽车,请画出滑轮组的绕绳方式.

【答案】如图所示

【解析】只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过右边的定滑轮,再绕过动滑轮.

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