1、最新 简单机械测试题及答案一、简单机械选择题1 下图所示的工具中，属于费力杠杆的是：A钢丝钳B起子C羊角锤D镊子【答案】 D【解析】【详解】动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆，四幅图中只有镊子的动力臂是小于阻力臂的，故应选 D 。2 如图所示，用滑轮组在 4s 内将重为 140N 的物体匀速提升 2m ，若动滑轮重 10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是A拉力 F 为 75NB绳子自由端向上移动了4mC滑轮组的机械效率约为93.3%D提升 200N 重物时，滑轮组机械效率不变【答案】 C【解析】【详解】A 由图可知， n=3，不计摩擦及绳重，拉力：F= 1 （ G
2、+G 动） = 1 （ 140N+10N ） =50N ，故 A 错误；33B则绳端移动的距离：s=3h=3 2m=6m ，故 B 错误；C拉力做功：W 总 =Fs=50N 6m=300J ，有用功： W 有用 =Gh=140N 2m=280J，滑轮组的机械效率：W有用 100%= 280J 100% 93.3%，故 C 正确。= W总300JD 提升 200NW有用Gh=G重物时，重物重力增加，据=可知滑轮组机W总Gh G动 hGG动械效率变大，故D 错误。3 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N 的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率为60%则下列选项错误的是（
3、）A有用功一定是150JB总功一定是250JC动滑轮重一定是100ND拉力大小一定是125N【答案】 D【解析】【分析】知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh 求对物体做的有用功；又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求额外功，不计绳重和摩擦，额外功W 额 =G 轮 h，据此求动滑轮重；不计摩擦和绳重，根据F= 1（G 物+G 轮 ）求拉力大小n【详解】对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3，对物体做的有用功：W 有=Gh=150N1m=150J，W有W有150J=250J，因此， W 额 =W 总 -W 有 =250J-150J=100J；因为不由 =，得： W
4、总 =60%W总计绳重和摩擦， W 额=G 轮 h，所以动滑轮重：W额100J=100N ，拉力 F 的大小：G 轮=h1mF=1 （ G 物 +G 轮 ） = 1 （ 150N+100N ）= 250N ；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数333n=2，对物体做的有用功：W有W 有=Gh=150N1m=150J ，由 =，得： W 总W总W有150JW=W-W=250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W=G=250J，所以额总有额轮60%hG轮=W额=100JF1（G物+G轮）= 1=100N，拉力的大小：F=，因此动滑轮重：h1m22（150N+100N ） =125N ；由以上计
5、算可知，对物体做的有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是 100N，故 A 、 B、 C 都正确；但拉力不同，故D 错故选 D 4 如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、 F3，下列关系中正确的是A F1 F2 F3B F1 F2 F3C F2 F1F3D F2F1 F3【答案】 D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力F 1=f ；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，1所以根据二力平衡，此时拉力F 2=f；2第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等
6、于两股绳子向右的拉力，即F3=2 f；由此可得 F 2 F 1 F 3.故 D 正确 .5 利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N 的物体，绳子自由端的拉力F=600N。10s内物体被匀速提升2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是A动滑轮总重为400NB绳子自由端移动的速度为0.8m/sC拉力 F 做功为 6000JD增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率【答案】 B【解析】【详解】A由图知道，承担物重的绳子是四段，即n=4，若忽略绳重及摩擦，则拉力是：1F G G动 ，4由此可得动滑轮的总重是：G动4FG =4600N2000N=400N，由于是不忽略绳重和机械部
7、件间的摩擦，故A 错误；B绳子自由端移动的距离是：s=4h=4 2m=8m ，绳子自由端移动的速度是：s8mv0.8m/s ，t 10s故 B 正确；C拉力做的功是：W 总 =Fs=600N 8m=4800J，故 C 错误；D该滑轮组的机械效率是：W有用GhGhG=FsF 4h4F ，W总即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率，故 D 错误。6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（）A16.7%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
8、为动滑轮；拉力移动的距离s=2h，= 83.3%7 如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是ABCD【答案】 C【解析】【详解】A 此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即1F= G；2B此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F=G；C此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3 股，则 F=1G；3D此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2 股，则 F=1G2由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C， C 符合题意F 也逐渐减小8 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
9、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，
10、由力的平衡条件可知，水平拉力9 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10 如图所示的装置,重 100 N 的物体 A 在水平面做匀速直线运动,作用在绳自由端的拉力F是
11、 20 N,则下列判断正确的是（不计滑轮重和滑轮间摩擦）A作用在物体A 上水平拉力是100 NB作用在物体 A 上水平拉力是 20 NC物体 A 受到的滑动摩擦力是80 ND物体 A 受到的滑动摩擦力是40 N【答案】 D【解析】【详解】AB 根据二力平衡的条件进行分析,因为有两条绳子作用在动滑轮上,所以作用在物体 A 上的水平拉力 F=220 N=40 N;故 AB 错误；CD因为物体匀速运动 ,所以摩擦力等于作用在A 上的水平拉力 ,大小为 40 N，故 C 错误，D 正确。11 物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体，滑轮的质量比物体的质量小，若不计绳重及摩擦，提
12、升重物的高度一样，对比如图所示甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是A甲更省力，甲的机械效率大B乙更省力，乙的机械效率大C乙更省力，甲、乙机械效率一样大D甲更省力，甲、乙机械效率一样大【答案】 D【解析】【分析】（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh，1F（ GG动）；n（ 2）把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系【详解】（1）不计绳重及摩擦，拉力 F1G动），由图知， n 甲=3， n
13、 乙=2，（ Gn所以 F 甲F 乙，甲图省力；（2）由题知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同；根据 W额=G 轮 h、 W有用 =G 物 h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，由W 有用100% 可知，两滑轮组的机械效率相同W 总故选 D12 小勇体重 600N，利用如图所示的滑轮组在10s 内使物体 A 匀速上升5m已知物体A重为 800N，小勇作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，下列说法正确的是A水平地面对小勇的支持力做功为6000JB小勇做的有用功为3000JC小勇拉力的功率为250WD此滑轮组的机械效率为【答案】 D80%【解析】水平地面对小勇的支持力与小勇
14、运动的方向是垂直的，支持力不做功，故A 错；小勇做的有用功就是克服物体的重力做的功W 有 =Gh =800N5m=4000J ，故B 错；小勇做的总功为W总 =Fs=500N10m=5000J，拉力的功率为 P=W 总/t=5000J/10s=500W ，故 C 错；滑轮组的机械效率为 =W 有 /W 总=4000J/5000J=80% ，故 D 正确；应选D13 如图所示，是一种指甲刀的结构示意图下列说法中正确的是A杠杆 ABC是一个省力杠杆B杠杆 DBO 的支点是B 点C杠杆 DEO是一个等臂杠杆D指甲刀有三个杠杆，两个省力杠杆，一个费力杠杆【答案】A【解析】【详解】A 、在使用时，杠杆A
15、BCA 正确；B、 C、杠杆DBO和杠杆DEO，阻力作用点都在D 点，动力作用点分别在B 点和E 点，支点都在O 点，都是费力杠杆，故BC错误；D、可见指甲刀中有三个杠杆： ABC 、 OBD 、 0ED ，其中 ABC 是省力杠杆，其它两个都是费力杠杆，故 D 错误故选 A 。【点睛】重点是杠杆的分类，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆，但省力杠杆费距离，费力杠杆省距离。14 用图 3 甲、乙两种方式匀速提升重为100N 的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计则A手的拉力： F 甲=F 乙；机械效率：甲 =乙B手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率： 甲 乙C
16、手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率： 甲乙D手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率： 甲 乙【答案】 D【解析】【详解】由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F 甲 F 乙 ；两幅图中的W 有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑W有轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式可知，有用功相W总同时，总功越大的，机械效率越小；所以选 D15 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
17、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 5NB 10NC 20ND 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：L 1=0.8m ，取当拉力F=20N ，由图象可知此时阻力臂：L 2=0.4m ，根据杠杆的平衡条件有：GL 1=FL 2所以G0.8m=20N 0.4m解得：G=10N16 如图所示，在水平拉力F 的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0.lm/s的速度勻速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重、动滑轮重及摩擦），F 及其
18、功率的大小分別为（）A20N 2WB 20N 6WC 60N 2WD 30N 6W【答案】 B【解析】【详解】由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3，则绳端的拉力：F=f/3=60N/3=20N；绳子自由端的速度为：v 绳 =3v 物 =30.1m/s=0.3m/s；则拉力F 的功率为： P=Fv 绳=20N 0.3m/s=6W；故 ACD 错误， B 正确 17 如图甲所示，是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示的滑轮组起吊物料的如果这个滑轮组把310s 内匀速提升 l0m，绳索自由端610N 的重物在的拉力 3N，不计一切摩擦和绳重，则下列说法中正确的是 10F=2.1
19、A拉力做的功是 2.1 4B拉力 F 的功率是310J2.1 10WC该滑轮组的动滑轮共重300ND该滑轮组的机械效率是 80%【答案】 C【解析】由图乙知道，滑轮组绳子的有效股数是n=3，即绳子自由端移动的距离是：s=3h=310m=30m，所以拉力做的功是：W 总 =Fs=2.1 103 N 30m=6.3 104 J，故 A 错误；拉力做功的功率是：P=W 总 /t=6.3 104 N/10s=6.3 103 W，故 B 错误；若不计绳重和摩擦，则由F= （ G+G 动 ） /n 可知，动滑轮的总重是：G 动 =nF-G=32.1103 N -6103 N=300N ，故 C 正确；拉力
20、做的有用功是： W 有=Gh =6103N 10m=6104有J，滑轮组的机械效率是： =W /W总 100%=6104J/6.3 104J 100% 95.2%，故 D 错误，故选C18 下列关于机械效率的说法正确的是（）A越省力的机械，机械效率越高B做功越少的机械，机械效率越低C做功越慢的机械，机械效率越低D总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高【答案】 D【解析】【详解】A机械效率是有用功与总功的比值，与机械省力与否无关，故A 错误B机械效率越低，有用功占总功的比例越低，不一定就是做的功少，故B 错误C做功越慢的机械，功率越小功率和机械效率是两个不同的概念，二者没有关系，不能说做功越慢
21、的机械，机械效率越低，故C 错误D W有用100% 可知，总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高，故D 正由W总确19 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 拉力做的功是120J绳子自由端移动的距离是2m滑轮组的机械效率是75% A 点受到的拉力为300NABC D 【答案】 C【解析】【详解】由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离：s绳2s物22m=4m ；故错误；拉力做的功：W总Fs绳30N4m=120J ；故正确；克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有
22、用功：W 有=fs 物=45N 2m=90J，滑轮组的机械效率：W有100%90J100%=75% 故正确；W总120J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：FA=f=45N；故错误；故 ABD 错误， C 正确。20 为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（ ）A用动滑轮提升重物上升h 高度，测力计也上升h 高度B若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少C减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力【答案】 C【解析】【详解】
23、A 用动滑轮提升重物上升h 高度，因为有两段绳子承重，所以测力计上升2h 高度，故A错误；B拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大小，而因为要提起动滑轮做功，故做功较多，故B 错误；C减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据W有用W有用W总可知，可以提高动W有用 +W额外滑轮的机械效率，故 C 正确D用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故D 错误【点睛】重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高21 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
24、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FlF l1 12 2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22 用如图所示的滑轮组在 10s 内将 300N 的重物匀
25、速提升 3m，已知动滑轮重 30N，不计绳重与摩擦，则A利用滑轮组所做的有用功是450JB绳子自由端移动的速度是0.9m/sC拉力的功率是99WD滑轮组的机械效率是80%【答案】 C【解析】利用滑轮组所做的有用功：W 有 =Gh=300N3m=900J，故 A 错误；拉力做的功：W 总=（G+G动 ） h=（ 300N+30N） 3m=990J，拉力的功率：P=W/t =990W10s=99W ，故 C 正确；滑轮组的机械效率： =W有/ W 总100%=900J/990J100%90.9%，故 D 错误；由图可知， n=2，则绳端移动的距离： s=nh=23m=6m，绳子自由端移动的速度：
26、v=s/t =6m/10s=0.6m/s ，故 B 错误，故选 C。23 如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m1 、m2 的货物，当他的肩处于O 点时，扁担水平平衡，已知l1l 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（Vlm2- m1）l 2l1D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（【答案】 D【解析】【详解】AB 原来平衡时，m1gl1=m2gl2，由图知， l1 l2，所以 m1 m2，m2- m1）Vll2Vl设移动相同的距离?l，则左边： m1g（
27、l1- l） =m1 gl1 - m1gl，右边： m2g（l2- l） =m2gl2- m2gl，因为 m1m2，所以 m1lg m2lg，则 m1（ l1 - l ）g m2（ l2 - l） g，则杠杆的左端向下倾斜，故AB 错误；CD因为 m1（ l1- l） gm2（ l2- l） g，故往右边加入货物后杠杆平衡，即： m1（ l1 - l） g=（ m2+m）（ l2- l） g，且 m1gl1=m2gl2，V得 m=（m2- m1 ）l，故 C 错误， D 正确。l2Vl24 如图 所示，轻质杠杆可绕O（ O 是杠杆的中点）转动，现在B 端挂一重为G 的物体，在 A 端竖直向下施
28、加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则A F 一定大于GB F 一定等于 GC F 一定小于 GD以上说法都不正确【答案】 B【解析】【详解】由题意知， O 是杠杆的中点，所以G 的力臂与F 的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知：F 一定等于G。故 ACD 错误， B 正确。25 如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是A B 点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力B B 点是支点，物体A 放在车厢前部可省力C C 点是支点，物体A 放在车厢后部可省力D C 点是支点，物体A 放在车厢前部可省力【答案】 C【解析】【详解】由图可知车厢绕着点C转动 ,所以 点 C为支点 ;当物体 放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力，所以选项ABD都不正确，故答案为 C.
