1、最新 简单机械基础测试题一、简单机械选择题1 如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度若G1 212=G ，所用竖直向上的拉力分别为F和 F ，拉力做功的功率分别为 P12，两装置的机械效率分别为12和 P 和 （忽略绳重和摩擦）则下列选项正确的是A F1 F2 1 2 P1 P2BF1 F2 1=2 P1=P2C F1 F2 1 2 P1 P2D F1 F2 1 2 P1 P2【答案】 B【解析】【详解】甲滑轮组 n 是 2，乙滑轮组n 是 3，乙更省力由于两个滑轮组做的有用功相同，额外功相同，它们的机械效率也相同在相同时间内做的总功
2、相同，它们的功率也相同故确B 正2 在生产和生活中经常使用各种机械，使用机械时A功率越大，做功越快B做功越多，机械效率越高C做功越快，机械效率越高D可以省力、省距离，也可以省功【答案】 A【解析】【分析】（ 1）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快；（ 2）机械效率是表示有用功所占总功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大；（ 3）功率和效率是无必然联系的；（ 4）使用任何机械都不省功【详解】A 功率是表示做功快慢的物理量，故做功越快功率一定越大，故A 正确；B机械效率是表示有用功所占总功的百分比，故做功多，而不知道是额外功还是有用功，所以无法判断机械效率，故B 错误；C由于
3、功率和效率没有直接关系，所以功越快，机械效率不一定越高，故C 错误；D使用任何机械都不省功，故D 错误故选 A 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（）A有用功一定是150JB总功一定是250JC动滑轮重一定是【答案】 D100ND拉力大小一定是125N【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
4、+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由 =，得： W 总 =250J，因此， W 额 =W 总 -W 有 =250J-150J=100J；因为不W总60%计绳重和摩擦， W 额=G 轮 h，所以动滑轮重：G 轮= W额 =100J =100N ，拉力 F 的大小：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，得： W 总W 有=Gh=150N1m=150J ，由 =W总W有=
5、150J=250J，所以 W 额 =W 总-W 有 =250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W 额=G 轮=60%h，因此动滑轮重： G 轮 = W额 =100J =100N，拉力 F 的大小： F=1 （ G 物+G 轮 ）= 1h1m22（150N+100N ） =125N ；由以上计算可知，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F2、 F3，下列关系中正确的是F1、A F1 F2 F3B F1 F2 F3C
6、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 下列几种方法中，可以提高机械效率的是A有用功一定，增大额外功B额外功一定，增大有用功C有用功一定，增大总功D总功一定，增大额外功【答案】B【解析】【详解】A机械效率是有用功和总功的比值，总功等于有用功和额
7、外功之和，所以有用功一定，增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故 A 不符合题意；B额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故意；B 符合题C有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C 不符合题意；D因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则有用功与总功的比值减小，故 D 不符合题意6 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
8、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：vs8m0.8m/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
9、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。7 下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A功率大的机械，做功一定多B做功多的机械，效率一定高C做功快的机械，功率一定大D效率高的机械，功率一定大【答案】 C【解析】试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值解： A、说法错误，功率大，只能说明做功快；B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；C、说法正确；D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大故选 C8 用如图所示滑轮组提起重G=320N 的物体，整个装置静止时，作用
10、在绳自由端的拉力F=200N，则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计）A120NB 80NC 60ND无法计算【答案】 B【解析】【详解】由图可知， n=2，由题知， G物 =320N， F=200N，不考虑绳重和摩擦，即：，动滑轮重： G轮 =80N9 一均匀木板ABB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，恰好使木块水平放置，如图所示，现有水平力F 由 A 向 B 缓慢匀速推动，在推动过程中，推力F 将A逐渐增大B逐渐减小C大小不变【答案】 AD先增加后减小【解析】【详解】以杆为研究对象，杆受重力支，根据杠杆平衡条件可得：G 和 F 支 lC 对它的支持力支 =
11、GlG ，水平力F 支 ，重力的力臂为l G，支持力的力臂为F 由 A 向 B 缓慢匀速推动木块，F 支的力l臂在减小，重力G 及其力臂l G 均不变，根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐增大；由于支持力逐渐变大，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体C 的压力也逐渐变大，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增大，木块 C 匀速运动，受到推力和摩擦力是平衡力，推力大小等于摩擦力大小，由力的平衡条件可知，水平推力 F 也逐渐增大，故 A 符合题意， BCD 不符合题意。10 如图所示，一根木棒在水平动力（拉力）F 的作用下以O 点为轴，由竖直位置逆时针匀速
12、转到水平位置的过程中，若动力臂为L，动力与动力臂的乘积为M ，则A F 增大， L 增大，M增大BF 增大， L 减小， M减小C F 增大， L 减小，【答案】 CM增大D F 减小， L 增大， M增大【解析】【分析】找某一瞬间：画出力臂，分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况，根据杠杆平衡条件求解【详解】如图，l 为动力臂，L 为阻力臂,由杠杆的平衡条件得：Fl=GL ；以O 点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，l 不断变小， L 逐渐增大， G 不变；由于杠杆匀速转动，处于动态平衡；在公式Fl =GL 中， G 不变， L 增大，则GL 、 Fl 都增大；又知：l 不断变小
13、，而不断增大，所以F 逐渐增大，综上可知：动力F 增大，动力臂l 减小，动力臂和动力的乘Fl积 M=F l 增大；故选 C【点睛】画力臂：画力的作用线（用虚线正向或反方向延长）；从支点作力的作用线的垂线得垂足；从支点到垂足的距离就是力臂11 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ABC的动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，故A 正确；B、 C、杠杆 DBO 和杠杆 DEO，阻力作用点都在点都在 O 点，都
14、是费力杠杆，故BC 错误；D 点，动力作用点分别在B 点和E 点，支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。12 下列说法中正确的是A机械效率越高，机械做功一定越快B做功越多的机械，机械效率一定越高C做功越快的机械，功率一定越大D功率越大的机械做功一定越多【答案】 C【解析】机械效率越高，表示有用功与总功的比值越大，功率表示做功快慢，功率越大，机械做功一定越快机械效率与功率没有关系，故
15、A 错误做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故B 错误功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率一定越大，故C 正确，符合题意为答案功等于功率与时间的乘积，时间不确定，所以功率越大的机械做功不一定越多，故 D 错误13 如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1 和 F2 的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）下列说法正确的是（）A拉力 F1 小于拉力F2B甲、乙两滑轮组的机械效率相同C甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】 B【解析】
16、【详解】不计绳重及摩擦，因为拉力F= （ G 物+G 动 ）， n1=2n2=3，所以绳端的拉力：F1=（G 物，+G 动 ）， F2 = （ G 物+G 动 ），所以 F1 F2，故 A 错误；因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W 额=G 动 h， W 有用 =G 物 h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为=，所以两滑轮组的机械效率相同，故 B 正确；使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C 错误；因为绳子自由端移动的距离 s=nh， n1=2， n2=3，提升物体的高度 h 相同，所以 s1=2h， s2=3h ，则 s1s2，故 D 错误；14 如图所示
17、，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、 F2、 F3，比较它们的大小应是（）A F1 F2 F3B F1 F2 F3C F2 F1 F3D F2 F1 F3【答案】 D【解析】【详解】设物块与地面的摩擦力为f ，第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑轮不省力，所以F1=f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆, 使用动滑轮能省1一半力所以F 2=f；2第三个图中滑轮为动滑轮，但 F3 处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所以要费力即 F 3=2f；故 F2F 1F 3；答案为 D15 如图所示，规格完全相同的滑轮，
18、用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为 G1 和 G2 的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是A若 G =G，则F F ，甲的机械效率高B若 G =G，则F F，乙的机械效率高12121212C若 GG ，则 F F ，甲、乙的机械效率相同D若 G G ，则 F F ，乙的机械效12121212率高【答案】 D【解析】【详解】A. 由于滑轮组相同 ,并且不计摩擦则额外功相等,若 G =G2，则有用功也相同，所以机械效1率相等，故A 错误； B. 甲图 n=3,F1= G1,乙图 n=2,F2= G2,若 G1=G2 ,则 F1F 2，提升相同的重物，
19、其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故B 错误； C. 甲图 n=3,F1= G1,乙图 n=2,F2= G2,若 G1G 2,则 F1F2 ,若 G1G 2，则乙图有用功多，机械效率高，故C 错误；D. 甲图 n=3,F =G ,乙图 n=2,F = G ,若 ,则 FF;甲乙两图由于滑轮组相同,并且不计112212摩擦则额外功相等,若 G1G 2，由 W=Gh ，可得，则乙图有用功多，机械效率高，故D 正确；故选 D.【点睛】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低16 如图所示，有一质量不计的长木板
20、，左端可绕 O 点转动，在它的右端放一重为块，并用一竖直向上的力 F 拉着。当物块向左匀速运动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力 F（ ）G 的物A变小B变大C不变D先变大后变小【答案】 A【解析】【详解】把长木板看作杠杆，此杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：动力动力臂 =阻力阻力臂可知，当动力臂不变，阻力大小不变，物块向左匀速滑动时，阻力臂在减小，可得动力随之减小，答案选A。17 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
21、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】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
22、时，总功减小，所以机械效率会提高18 如图所示，用同一滑轮组分别将物体A 和物体 B 匀速提升相同的高度，与提升B 相比，提升 A 的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A 的过程A额外功较小B额外功较大C总功较小D总功较大【答案】 D【解析】解： AB 由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W 额=G 动 h 可知，提升 A 和 B 所做额外功相同，故 AB 错误；CD不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率W有W有，额外功相同，提W总W有 W额升 A 的过程滑轮组的机械效率较大，所以提升A 物体所做的有
23、用功较大，其总功较大，故C 错误， D 正确答案为 D点睛：本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮组提升物体高度相同时额外功是相同的19 某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图所示的两种方式搬运， F1 和 F2 做功的情况，以下判断正确的是（）A两种方式机械效率一定相等B两种方式功率一定相等C两种方式所做的总功一定相等D两种方式所做的有用功一定相等【答案】 D【解析】【详解】A有用功相同，总功不同，机械效率等于有用功和总功的比值，所以机械效率也不同，故 A 错误B搬运时间不知道，无法比较功率的大小，故B 错误C但额外功不同，总功等于额外功与有用
24、功之和，所以总功不同，故C 错误，D两只搬运方式所做的有用功根据公式W=Gh 可知是相同的，故D 正确20 用图所示装置提升重为 350 N 的箱子，动滑轮重 50N，不计绳重和一切摩擦，下列说法正确的是A该装置不仅省力，还省距离B箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为200 NC箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度D此过程装置的机械效率约为58.3%【答案】 B【解析】【详解】A由图知，该装置由两段绳子承重，可以省力，但费距离，故A 错误；B n=2，不计绳重和一切摩擦且箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为：G G轮350N 50NF200N ，故 B 正确；22C n=2，所以箱子上升的速度等于绳
25、子自由端伸长的速度一半，故C 错误；D不计绳重和一切摩擦时，此装置的机械效率约为：W有用Gh350NW总100%100% 87.5% ，故 D 错误。G G轮 h350N 50N21 如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A 和B 同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（）A杠杆仍能平衡B杠杆不能平衡，左端下沉C杠杆不能平衡，右端下沉D无法判断【答案】 C【解析】原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体对应的力臂分别为OC、 OD ，A 、 B 的重力，其根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=m B gOD ，由图知OC OD所以 mA mB ，当向支点移动相
26、同的距离L 时，两边的力臂都减小L ，此时左边的力矩为：mA g（ OC- L ）=m AgOC-m A g L ，右边的力矩为：mB g（ OD- L ） =m B gOD-m B g L ，由于 mA mB ，所以 mA g LmB g L ；所以： mA gOC-m Ag L mBgOD-m Bg L 因此杠杆不能平衡，将向悬挂B 物体的一端即右端下沉。故 C 正确为答案。22 用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F 随时间 t 变化的关系如图甲所示，物体A 上升的速度 v 随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1
27、2s 内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是A物体 A 的重为 1500NB动滑轮的重为400NC物体A 从静止开始上升1s 后，拉力的功率为500WD若将物体A 换成重为率将变为 75%900N的物体B，则在匀速提升物体B 的过程中，滑轮组的机械效【答案】D【解析】【详解】用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A ，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：A 、已知在1s 2s 内，滑轮组的机械效率为80%，由甲图可知，在12s 内拉力 F500N，由W有用GhG可得物体 A 的重：W总nFhnFGA3F ?3 500N80%1200N，
28、故 A 错误；F1G物）B、不计绳重和摩擦，根据（nG动得动滑轮的重：G动3F G A3500N 1200N300N ，故 B 错误；C、由甲图知，1s 后的拉力 F=500N ，由乙图可知 1s 后物体的速度 v物1m/s ，则绳子自由端移动的速度：v绳3v物31m/s3m/s ，所以拉力F 的功率：PFv绳 500N3m/s1500W；故 C 错误；D、若将重物 A 的重力减小为 900N ，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机W有用GhG900N100%75% ，故 D 正械效率：GG动hGG动900N300NW总确；故选 D 【点睛】重点是滑轮组中功和及效率的计算，首先应根据
29、第一次做功的额外功或拉力的关系求出动滑轮的重，再利用效率的公式计算第二次的机械效率另外在不计摩擦和绳重时，牢记效W有用GhGW有用GhG率的两个思路：一是nFh，二是W总G G动 hW总nFG G动23 用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为 F1 和 F2 的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（）A F1 大于 F2B F1 和 F2 做的功一定相等C甲、乙的机械效率不相等D绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等【答案】 C【解析】【详解】A 不计绳重及摩擦，因为拉力：F=（ G 物 +G
30、轮 ）/n， n1=2 ， n2=3，所以绳子受的拉力：F1 =（ G 物 +G 轮 ） /2，F2=（ G 物 +G 轮 ）/3，所以F1 F2，故 A 正确；B不计绳重及摩擦，拉力做的功：W 1 =F1s1=（ G 物 +G 轮 ）/2 2h=（ G 物 +G 轮 ） hW 2=F2s2=（ G 物 +G 轮） /3 3h= （G 物+G 轮 ） h所以W 1=W 2，故 B 正确。C因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W 额 =G 轮 h， W 有用 =G 物 h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，因为 =W有用 /W 总，所以滑轮组的机械效率相同，故C 错误；D
31、因为绳子自由端移动的距离s=nh， n1=2 ， n2=3，提升物体的高度h 相同，所以s1 =2h， s2 =3h ，所以s1s2，故 D 正确；24 如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4 m 、5 m，高度相同两个工人分别用沿斜面向上的拉力F 甲 、 F 乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等此过程拉力F 甲 、 F 乙所做的功分别为W 甲 、 W 乙 ，功率分别为 P 甲、 P 乙 ，机械效率分别为甲 、 乙 下列说法正确的是（）A F 甲 F 乙 5 4BW 甲 W 乙 5 4C P 甲 P 乙 4 5D 甲 乙 4 5【答案】 A【解
32、析】【详解】F甲Gh54A斜面光滑，则不做额外功，所以W 有=W 总 ，即 Gh=Fs，可得：Gh4F乙5，故 A 正确；B因为 W 有 =W 总 =Gh两斜面高相同，工件也相同，所以两力做功相等，即W 甲 ： W 乙=1： 1，故 B 错误；C由 A 知， F 甲 F 乙 5 4，且速度大小相等根据P= Fv 得， P 甲 ： P 乙=F 甲： F 乙 =5：4 ，故 C 错误；D不做额外功时，两次做功的效率都为甲 乙 1： 1故 D 错误100%，所以 25 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 。
