内容正文:
专题11 简单机械和功(功率、机械效率)
一、单选题
1.(2022·江苏常州)为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,将拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是( )
A. B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
杠杆平衡条件。根据题意可知阻力大小是不变的,要让动力最小,应该使尽量小,尽量大。根据图示最小,垂直于杠杆,的长度最大的,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2022·江苏扬州)在测量滑轮组机械效率的活动中,装置如图所示,欲使所测机械效率提高,下列措施可行的是( )
A.转轴加润滑油 B.增加提升高度 C.增大提升速度 D.减小物体质量
【答案】A
【解析】
A.转轴加润滑油,减小摩擦力,减小额外功,可以提升滑轮组的机械效率,故A符合题意;
B.有3段绳子分担动滑轮和物重,故滑轮组的机械效率为
与提升高度高度无关,故B不符合题意;
C.滑轮组的机械效率与速度无关,故C不符合题意;
D.若减小物体的质量,根据
可知,滑轮组的机械效率将变小,故D不符合题意。
故选A。
3.(2022·江苏连云港)下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B.道钉撬
C.筷子 D. 理发剪刀
【答案】B
【解析】
A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;
C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C不符合题意;
D.理发剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
4.(2022·江苏南通)如图所示,轻质杠杆AB绕O点转动,某同学在杠杆的左端挂一重为G的物块,在A端施加一个始终竖直向下的力F,将重物慢慢提升到一定高度,使杠杆处于图示的位置静止。下列说法错误的是( )
A.此时杠杆是平衡的
B.此时该杠杆是省力杠杆
C.此时G×OB≠F×OA
D.要使A端的力最小,则F的方向应垂直OA向下
【答案】C
【解析】
A.杠杆处于图示的位置静止,此时杠杆是平衡的,故A正确,不符合题意;
B.如下图所示,此时该杠杆的动力臂大于阻力臂,故此时是省力杠杆
故B正确,不符合题意;
C.此时杠杆平衡,由杠杆平衡条件得G×l1=F×l2,由两个直角三角形相似得
所以此时
G×OB=F×OA
故C错误,符合题意;
D.要使A端的力最小,需要动力臂最长,即动力臂为OA时,动力最小,则F的方向应垂直OA向下,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.(2022·江苏南通)“六•一”期间,小莉和同学们到七星峰旅游时进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是( )
A.用时最短的功率最大 B.速度最快的功率最大
C.体重最大的功率最大 D.做功最快的功率最大
【答案】D
【解析】
功率是指物体做功快慢的物理量,做功最快的功率最大。比较功率的大小,需要知道所做的功及所用时间的多少。故ABC错误,D正确。
故选D。
6.(2021·江苏镇江)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下( )
A.拉力F的大小为物重的2倍 B.当悬挂点左移时,F将减小
C.若F改为沿图中虚线方向施力,F将增大 D.若物重增加2N,F的大小也增加2N
【答案】C
【解析】
A.由杠杆的平衡条件可知,拉力F的大小为
故A不符合题意;
B.当悬挂点左移时,阻力臂增大,阻力不变,动力臂不变,则动力变大,即F将增大,故B不符合题意;
C.若F改为沿图中虚线方向施力,动力臂减小,阻力和阻力臂不变,则动力F变大,故C符合题意;
D.若物重增加2N,因为动力臂大于阻力臂,则动力F的大小增加量小于2N,故D不符合题意。
故选C。
7.(2021·江苏)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,用于比较不同机械的省力程度,现用图示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率与机械效益MA的关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
A.物重为G,动滑轮重力为G动,人对机械施加的力为F,动滑轮上绳子的段数为n。不计绳重和摩擦,整个过程只克服动滑轮重力做额外功。则机械效益
由以上关系式可知,MA与G不成正比,故A错误;
B.由A推导的关系式可知,物体重力G增大时,机械效益MA也随之增大,但随着物重G增大,MA应变化得越来越慢,故B错误;
CD.由可知
滑轮组的机械效率
由以上关系式可知η与MA成正比,故C正确,D错误。
故选C。
8.(2021·江苏