1. 如图所示是一款手动榨汁器。在A处用力下压手柄,容器中的水果受到挤压,可快速榨出果汁。此时,榨汁器的手柄可以看成一个 (
A.省力杠杆,支点是C点
B.费力杠杆,支点是C点
C.省力杠杆,支点是B点
D.费力杠杆,支点是B点

第1题图 第2题图 第3题图 第5题图
A
)A.省力杠杆,支点是C点
B.费力杠杆,支点是C点
C.省力杠杆,支点是B点
D.费力杠杆,支点是B点
第1题图 第2题图 第3题图 第5题图
答案
1.A
解析
【分析】
要判断手柄属于哪种杠杆,需先确定杠杆的支点,再比较动力臂和阻力臂的大小。首先观察手柄的转动情况:当在A处用力下压时,手柄会绕固定点C转动,因此支点是C点;接着确定动力与阻力:动力是作用在A点的力F,阻力是容器对手柄B点的阻碍力;最后比较动力臂和阻力臂:动力臂是支点C到动力作用线的垂直距离,阻力臂是支点C到阻力作用线的垂直距离,显然动力臂大于阻力臂,根据杠杆分类规则,动力臂大于阻力臂的是省力杠杆,由此可判断对应选项。
【解析】
1. 确定支点:杠杆绕着转动的固定点为支点,手动榨汁器的手柄在A处下压时,绕C点转动,因此支点是C点,可排除支点为B点的选项C、D;
2. 判断杠杆类型:根据动力臂与阻力臂的大小关系,动力臂大于阻力臂的是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。本题中,动力作用在A点,阻力作用在B点,支点为C,动力臂(C到F作用线的垂直距离)大于阻力臂(C到B的垂直距离),因此是省力杠杆,可排除费力杠杆的选项B;
综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
杠杆的分类;杠杆的五要素
【点评】
本题考查杠杆的基本判断,属于基础题型,核心是掌握支点的确定方法和省力/费力杠杆的判断依据,难度较低。
【难度系数】
0.7
要判断手柄属于哪种杠杆,需先确定杠杆的支点,再比较动力臂和阻力臂的大小。首先观察手柄的转动情况:当在A处用力下压时,手柄会绕固定点C转动,因此支点是C点;接着确定动力与阻力:动力是作用在A点的力F,阻力是容器对手柄B点的阻碍力;最后比较动力臂和阻力臂:动力臂是支点C到动力作用线的垂直距离,阻力臂是支点C到阻力作用线的垂直距离,显然动力臂大于阻力臂,根据杠杆分类规则,动力臂大于阻力臂的是省力杠杆,由此可判断对应选项。
【解析】
1. 确定支点:杠杆绕着转动的固定点为支点,手动榨汁器的手柄在A处下压时,绕C点转动,因此支点是C点,可排除支点为B点的选项C、D;
2. 判断杠杆类型:根据动力臂与阻力臂的大小关系,动力臂大于阻力臂的是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。本题中,动力作用在A点,阻力作用在B点,支点为C,动力臂(C到F作用线的垂直距离)大于阻力臂(C到B的垂直距离),因此是省力杠杆,可排除费力杠杆的选项B;
综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
杠杆的分类;杠杆的五要素
【点评】
本题考查杠杆的基本判断,属于基础题型,核心是掌握支点的确定方法和省力/费力杠杆的判断依据,难度较低。
【难度系数】
0.7
2.如图所示,在拉力F的作用下,总重40 N的物体被匀速提升了20 cm。若不计滑轮的重力和摩擦力,则拉力F及其向上移动的距离s分别为(

A.$F=40\ \mathrm{N},s=0.2\ \mathrm{m}$
B.$F=40\ \mathrm{N},s=0.4\ \mathrm{m}$
C.$F=20\ \mathrm{N},s=0.2\ \mathrm{m}$
D.$F=20\ \mathrm{N},s=0.4\ \mathrm{m}$
D
)A.$F=40\ \mathrm{N},s=0.2\ \mathrm{m}$
B.$F=40\ \mathrm{N},s=0.4\ \mathrm{m}$
C.$F=20\ \mathrm{N},s=0.2\ \mathrm{m}$
D.$F=20\ \mathrm{N},s=0.4\ \mathrm{m}$
答案
2.D
解析
【分析】
要解决本题,需先明确滑轮的类型及受力特点:该滑轮为动滑轮,拉力作用在绳子自由端,物体挂在滑轮轴上。解题步骤为:1. 对滑轮进行受力分析,结合二力平衡计算拉力F的大小;2. 根据动滑轮的距离关系,计算拉力向上移动的距离s。
【解析】
解:不计滑轮的重力和摩擦力,对滑轮受力分析:滑轮受到向下的总重力$ G=40\ \mathrm{N} $,向上的两段绳子的拉力,由于是同一根绳子,两段绳子的拉力大小相等,均为$ F $。根据二力平衡条件,向上的总拉力等于向下的总重力,即:
$ 2F = G $
代入$ G=40\ \mathrm{N} $,解得:$ F = \frac{G}{2} = \frac{40\ \mathrm{N}}{2} = 20\ \mathrm{N} $。
物体上升的高度$ h=20\ \mathrm{cm}=0.2\ \mathrm{m} $,对于该动滑轮,拉力作用在绳子自由端时,拉力移动的距离是物体上升高度的2倍,即$ s=2h=2×0.2\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{m} $。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮的特点、二力平衡的应用
【点评】
本题考查动滑轮的受力与距离计算,关键是明确该动滑轮的使用方式(拉力作用在绳子自由端,阻力作用在轴上),避免混淆力和距离的关系,属于初中物理基础力学题,需准确掌握动滑轮的不同使用规律。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先明确滑轮的类型及受力特点:该滑轮为动滑轮,拉力作用在绳子自由端,物体挂在滑轮轴上。解题步骤为:1. 对滑轮进行受力分析,结合二力平衡计算拉力F的大小;2. 根据动滑轮的距离关系,计算拉力向上移动的距离s。
【解析】
解:不计滑轮的重力和摩擦力,对滑轮受力分析:滑轮受到向下的总重力$ G=40\ \mathrm{N} $,向上的两段绳子的拉力,由于是同一根绳子,两段绳子的拉力大小相等,均为$ F $。根据二力平衡条件,向上的总拉力等于向下的总重力,即:
$ 2F = G $
代入$ G=40\ \mathrm{N} $,解得:$ F = \frac{G}{2} = \frac{40\ \mathrm{N}}{2} = 20\ \mathrm{N} $。
物体上升的高度$ h=20\ \mathrm{cm}=0.2\ \mathrm{m} $,对于该动滑轮,拉力作用在绳子自由端时,拉力移动的距离是物体上升高度的2倍,即$ s=2h=2×0.2\ \mathrm{m}=0.4\ \mathrm{m} $。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮的特点、二力平衡的应用
【点评】
本题考查动滑轮的受力与距离计算,关键是明确该动滑轮的使用方式(拉力作用在绳子自由端,阻力作用在轴上),避免混淆力和距离的关系,属于初中物理基础力学题,需准确掌握动滑轮的不同使用规律。
【难度系数】
0.5
3.如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是 (

A.甲做的有用功多
B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大
D.乙所用装置的机械效率低
C
)A.甲做的有用功多
B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大
D.乙所用装置的机械效率低
答案
3.C
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确甲是动滑轮、乙是定滑轮,结合有用功、总功、功率、机械效率的概念分析:
1. 有用功是对货物做的功,公式为$W_{有}=Gh$,货物质量相等则重力$G$相等,提升高度$h$相同,因此甲、乙的有用功相等;
2. 总功是有用功与额外功之和,甲用动滑轮需克服动滑轮自重做额外功,乙用定滑轮(不计绳重和摩擦)额外功几乎为0,因此甲的总功大于乙的总功;
3. 功率公式为$P=\frac{W_{总}}{t}$,时间$t$相同,总功越大功率越大;
4. 机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$,有用功相同,总功越大机械效率越低。
【解析】
已知货物质量相等,故重力$G$相同,提升高度$h$相同,时间$t$相同,不计绳重及滑轮摩擦:
选项A:有用功$W_{有}=Gh$,甲、乙的$G$和$h$均相等,因此有用功相同,A错误;
选项B:总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$,甲的额外功是提升动滑轮的功,乙的额外功几乎为0,故甲的总功大于乙的总功,B错误;
选项C:功率$P=\frac{W_{总}}{t}$,$t$相同,甲的总功更大,因此甲的总功功率更大,C正确;
选项D:机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$,有用功相同,甲的总功更大,故甲的机械效率更低,乙的机械效率更高,D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械效率、功、功率
【点评】
本题结合动滑轮和定滑轮的特点,考查功、功率、机械效率的比较,核心是区分有用功、额外功、总功的来源,属于基础应用类题目,需掌握滑轮相关的基本概念。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确甲是动滑轮、乙是定滑轮,结合有用功、总功、功率、机械效率的概念分析:
1. 有用功是对货物做的功,公式为$W_{有}=Gh$,货物质量相等则重力$G$相等,提升高度$h$相同,因此甲、乙的有用功相等;
2. 总功是有用功与额外功之和,甲用动滑轮需克服动滑轮自重做额外功,乙用定滑轮(不计绳重和摩擦)额外功几乎为0,因此甲的总功大于乙的总功;
3. 功率公式为$P=\frac{W_{总}}{t}$,时间$t$相同,总功越大功率越大;
4. 机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$,有用功相同,总功越大机械效率越低。
【解析】
已知货物质量相等,故重力$G$相同,提升高度$h$相同,时间$t$相同,不计绳重及滑轮摩擦:
选项A:有用功$W_{有}=Gh$,甲、乙的$G$和$h$均相等,因此有用功相同,A错误;
选项B:总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$,甲的额外功是提升动滑轮的功,乙的额外功几乎为0,故甲的总功大于乙的总功,B错误;
选项C:功率$P=\frac{W_{总}}{t}$,$t$相同,甲的总功更大,因此甲的总功功率更大,C正确;
选项D:机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$,有用功相同,甲的总功更大,故甲的机械效率更低,乙的机械效率更高,D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械效率、功、功率
【点评】
本题结合动滑轮和定滑轮的特点,考查功、功率、机械效率的比较,核心是区分有用功、额外功、总功的来源,属于基础应用类题目,需掌握滑轮相关的基本概念。
【难度系数】
0.5
4.山区的公路多修成盘山公路,这样车辆向上行驶时可以 (
A.增大功率
B.提高机械效率
C.减小所必需的牵引力
D.减少所做的功
C
)A.增大功率
B.提高机械效率
C.减小所必需的牵引力
D.减少所做的功
答案
4.C
解析
【分析】
这道题考查斜面在生活中的应用,解题思路如下:首先明确盘山公路的本质是斜面,回忆斜面的相关物理规律;其次逐一分析各选项对应的物理概念:功率反映做功快慢,机械效率是有用功与总功的比值,功的原理说明使用机械不省功,而斜面的省力公式为$FL=Gh$($F$为牵引力,$L$为斜面长,$G$为物重,$h$为上升高度);最后结合盘山公路增长斜面长度的特点,判断所需牵引力的变化,排除错误选项。
【解析】
盘山公路本质是斜面,利用斜面原理分析各选项:
1. 斜面省力公式:$FL = Gh$($F$为车辆所需牵引力,$L$为斜面长度,$G$为车辆总重,$h$为上升高度)。山区修成盘山公路,增大了斜面长度$L$,而上升高度$h$和车辆总重$G$不变,因此所需牵引力$F$减小,故C选项正确。
2. 其他选项分析:
A. 功率表示做功快慢,由$P=Fv$决定,盘山公路未改变做功快慢的条件,不能增大功率,A错误。
B. 机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$,盘山公路增加了行驶路程,克服摩擦力的额外功增多,有用功不变,总功增大,机械效率降低,B错误。
D. 根据功的原理,使用任何机械都不省功,盘山公路只是省力,不能减少所做的功,D错误。
【答案】
C
【知识点】
斜面的应用、功的原理、机械效率
【点评】
本题结合生活实例考查简单机械的应用,需准确掌握斜面省力的原理,区分功率、机械效率、功的概念,属于基础题,注重物理知识与生活的联系。
【难度系数】
0.6
这道题考查斜面在生活中的应用,解题思路如下:首先明确盘山公路的本质是斜面,回忆斜面的相关物理规律;其次逐一分析各选项对应的物理概念:功率反映做功快慢,机械效率是有用功与总功的比值,功的原理说明使用机械不省功,而斜面的省力公式为$FL=Gh$($F$为牵引力,$L$为斜面长,$G$为物重,$h$为上升高度);最后结合盘山公路增长斜面长度的特点,判断所需牵引力的变化,排除错误选项。
【解析】
盘山公路本质是斜面,利用斜面原理分析各选项:
1. 斜面省力公式:$FL = Gh$($F$为车辆所需牵引力,$L$为斜面长度,$G$为车辆总重,$h$为上升高度)。山区修成盘山公路,增大了斜面长度$L$,而上升高度$h$和车辆总重$G$不变,因此所需牵引力$F$减小,故C选项正确。
2. 其他选项分析:
A. 功率表示做功快慢,由$P=Fv$决定,盘山公路未改变做功快慢的条件,不能增大功率,A错误。
B. 机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$,盘山公路增加了行驶路程,克服摩擦力的额外功增多,有用功不变,总功增大,机械效率降低,B错误。
D. 根据功的原理,使用任何机械都不省功,盘山公路只是省力,不能减少所做的功,D错误。
【答案】
C
【知识点】
斜面的应用、功的原理、机械效率
【点评】
本题结合生活实例考查简单机械的应用,需准确掌握斜面省力的原理,区分功率、机械效率、功的概念,属于基础题,注重物理知识与生活的联系。
【难度系数】
0.6
5.如图,用滑轮组和电动机来提升建筑材料,建筑材料的质量为100 kg,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(g 取 10 N/kg) (

A.用滑轮组提升重物是为了提高机械效率
B.此滑轮组提升更重的建筑材料,机械效率会降低
C.若电动机处卷起的绳子为2 m,建筑材料上升的高度也为2 m
D.若电动机处卷起的绳子为2 m,滑轮组对建筑材料做的功为1 000 J
D
)A.用滑轮组提升重物是为了提高机械效率
B.此滑轮组提升更重的建筑材料,机械效率会降低
C.若电动机处卷起的绳子为2 m,建筑材料上升的高度也为2 m
D.若电动机处卷起的绳子为2 m,滑轮组对建筑材料做的功为1 000 J
答案
5.D
解析
【分析】
本题考查滑轮组的相关知识,解题思路为:先确定滑轮组的绳子段数$n$,再结合重力计算、滑轮组的距离关系、机械效率的影响因素、有用功的计算等知识点,逐个分析选项的正误。首先判断滑轮组中动滑轮上的绳子段数,再逐一分析每个选项的描述是否符合物理规律。
【解析】
1. 计算建筑材料的重力:$G = mg = 100\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1000\ \mathrm{N}$。
2. 确定滑轮组的绳子段数:由图可知,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$。
3. 分析选项:
选项A:使用滑轮组的主要目的是省力(或改变力的方向),而非提高机械效率;使用滑轮组时,需克服动滑轮重力做额外功,会降低机械效率,故A错误。
选项B:不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{Gh}{Gh + G_{\mathrm{动}}h} = \frac{G}{G + G_{\mathrm{动}}}$,当提升的物体重力$G$增大时,机械效率会升高,故B错误。
选项C:滑轮组中绳子自由端移动距离$s$与物体上升高度$h$的关系为$s = nh$,已知$n=2$,若$s=2\ \mathrm{m}$,则$h = \frac{s}{n} = \frac{2\ \mathrm{m}}{2} = 1\ \mathrm{m}$,并非2 m,故C错误。
选项D:由选项C知$h=1\ \mathrm{m}$,滑轮组对建筑材料做的功为有用功,$W_{\mathrm{有}} = Gh = 1000\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m} = 1000\ \mathrm{J}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组的功与距离计算、滑轮组机械效率、重力的计算
【点评】
本题是滑轮组的基础综合题,需掌握滑轮组的核心规律(绳子段数判断、$s=nh$)、机械效率的影响因素及有用功计算,易错点为绳子段数的判断和机械效率随物重的变化规律,需仔细分析每个选项的细节。
【难度系数】
0.5
本题考查滑轮组的相关知识,解题思路为:先确定滑轮组的绳子段数$n$,再结合重力计算、滑轮组的距离关系、机械效率的影响因素、有用功的计算等知识点,逐个分析选项的正误。首先判断滑轮组中动滑轮上的绳子段数,再逐一分析每个选项的描述是否符合物理规律。
【解析】
1. 计算建筑材料的重力:$G = mg = 100\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1000\ \mathrm{N}$。
2. 确定滑轮组的绳子段数:由图可知,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$。
3. 分析选项:
选项A:使用滑轮组的主要目的是省力(或改变力的方向),而非提高机械效率;使用滑轮组时,需克服动滑轮重力做额外功,会降低机械效率,故A错误。
选项B:不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{Gh}{Gh + G_{\mathrm{动}}h} = \frac{G}{G + G_{\mathrm{动}}}$,当提升的物体重力$G$增大时,机械效率会升高,故B错误。
选项C:滑轮组中绳子自由端移动距离$s$与物体上升高度$h$的关系为$s = nh$,已知$n=2$,若$s=2\ \mathrm{m}$,则$h = \frac{s}{n} = \frac{2\ \mathrm{m}}{2} = 1\ \mathrm{m}$,并非2 m,故C错误。
选项D:由选项C知$h=1\ \mathrm{m}$,滑轮组对建筑材料做的功为有用功,$W_{\mathrm{有}} = Gh = 1000\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m} = 1000\ \mathrm{J}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组的功与距离计算、滑轮组机械效率、重力的计算
【点评】
本题是滑轮组的基础综合题,需掌握滑轮组的核心规律(绳子段数判断、$s=nh$)、机械效率的影响因素及有用功计算,易错点为绳子段数的判断和机械效率随物重的变化规律,需仔细分析每个选项的细节。
【难度系数】
0.5
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