1、新题预测练 11 简单机械 机械效率(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(每小题 4分,共 40分)1.在如图所示的四种剪刀中,正常使用时,动力作用点在阻力作用点和支点之间的是( )答案:D解析:由题图可知:选项 A、B、C 三种剪子的支点位于中间轴上,动力作用点和阻力作用点分别位于支点的两侧,故均不符合题意;选项 D中的剪子支点位于相连的尾端,动力作用点位于中间位置,阻力作用点位于剪子头部,故 D符合题意。2.如图所示,活塞式抽水机手柄可以看作是绕 O点转动的杠杆,它在动力 F1和阻力 F2的作用下,处于平衡状态,则( )A.F1OC=F2OA B.F1OD=F2OBC.F1OE
2、=F2OA D.F1OE=F2OB答案:D解析: F1为动力,其力臂是支点到动力作用线的垂直距离,应为 OE;F2为阻力,其力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离,应为 OB,所以根据杠杆的平衡条件,最终的平衡关系是 F1OE=F2OB,只有选项D符合题意。3.(2015广东广州中考) AC硬棒质量忽略不计,在棒的 B、 C两点施加力 F1、 F2,F2的方向沿 OO线,棒在如图所示位置处于平衡状态,则( )A.F1F2L2,所以衣架倾倒。(2)由题意知,衣架倾倒的原因是两边力和力臂的乘积不相等造成的,所以要防止其倾倒,可减小挂物与其力臂的乘积或增大自重与其力臂的乘积,故可减小挂衣钩的长度、或增大
3、底盘的直径、或圆盘底座换用大理石等密度更大的材料、或在挂衣钩的对侧挂物品等。16.(5分)如图,斜面长 3 m,高 1 m,工人用 400 N、沿斜面方向的力将重为 840 N的箱子匀速推到车上,在此过程中箱子受到的摩擦力为 N。 答案:120解析:人对物体所做的总功W 总 =FL=400 N3 m=1 200 J;人对物体所做的有用功为W 有用 =Gh=840 N1 m=840 J;额外功 W 额 =W 总 -W 有用 =1 200 J-840 J=360 J;则摩擦力 f=120 N。17.(14分)同学们共同研究滑轮的特点:(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用
4、定滑轮 。 (2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可知,使用动滑轮。 (3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,他们进行的实验如丙图所示,请根据丙图信息,写出分析数据的具体过程,并回答他们的问题。答案:(1)在改变动力方向时,不会改变拉力的大小(2)可以省力,但不能改变动力方向 (3)W1=Gh=2 N0.1 m=0.2 J,W2=Fs=0.8 N0.3 m=0.24 J,经比较, W1W2,所以使用滑轮组不能省功。解析:(1)从题图甲中可看出,三种拉力情况,每次拉力的方向都不相同。在实验过程中不断改
5、变拉力的方向,观察测力计的示数都为 1 N,等于物重,可得出结论:定滑轮可以改变力的方向,但不省力;(2)在题图乙中,拉力 F=0.6 NG=1 N,故使用动滑轮时省力;(3)提升物体所做的有用功 W 有用 =Gh=2 N0.1 m=0.2 J,使用滑轮组时所用拉力 F=0.8 N,弹簧测力计移动距离 s=30 cm=0.3 m,所做的总功 W 总 =Fs=0.8 N0.3 m=0.24 J。经比较, W 有用 W 总 ,所以使用滑轮组不能省功。18.(18分)(2015 山东济宁中考)物体重 600 N,放在水平地面上,与地面的接触面积是 500 cm2(如图甲所示)。(1)物体放在水平地面
6、上时,对地面的压强是多少?(2)某工人用 400 N的力在 10 s内将物体匀速提高了 5 m(如图乙所示),拉力的功率是多少?滑轮组的机械效率是多少?答案:(1)1 200 Pa (2)400 W 75%解析:(1)物体对水平地面的压力F 压 =G=600 N,受力面积 S=500 cm2=0.5 m2,对地面的压强p=1 200 Pa。(2)工人做的有用功W 有 =Gh=600 N5 m=3 000 J;由题图可知, n=2,绳端移动的距离s=2h=25 m=10 m,工人拉力做的总功W 总 =Fs=400 N10 m=4 000 J,工人拉力的功率P=400 W;滑轮组的机械效率= 100%=100%=75%。
