1、简单机械章末测试（ word）一、简单机械选择题1 皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆下列说法正确的是（）A为省力，可将用力划浆的手靠近支点B为省力，可将用力划浆的手远离支点C为省距离，可将用力划浆的手远离支点D将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离【答案】 B【解析】【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆【详解】运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2 可知，船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆AB为省力
2、，可将用力划浆的手远离支点，故A 错误， B 正确；CD为省距离，可将用力划浆的手靠近支点，但费距离，故CD错误；2 关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（）A做的有用功越多，机械效率一定越高一定越高B单位时间内做功越多，机械效率C省力越多的机械，机械效率一定越高小，机械效率一定越高D额外功在总功中所占比例越【答案】D【解析】【详解】A 、做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故 A 错误； B 、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故B 错误；C、省力多的机械的机械效率往往偏低，故C 错误； D 、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所
3、占的比例越大，机械效率就越高，故D 正确；故选D【点睛】总功有用功+额外功；有用功和总功的比值叫机械效率；由机械效率的定义可知，机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，与做功多少、功率大小无关3 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
4、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 .4 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B 符合题意；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
5、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：F1 GG动 ，4由此可得动滑轮的总重是：G动4FG =4 600N 2000N
6、=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：vs 8m0.8m/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
7、的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮；拉力移动的距离s=2h，= 83.3%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 如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀
8、，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧各减少一个钩码，杠杆会（）A左端下沉B右端下沉C杠杆仍然平衡D无法判断【答案】B【解析】【详解】设一个钩码重为G，一格的长度为L，原来： 3G4L=4G3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码，现在：2G4L3G3L ，所以杠杆不再平衡，杠杆向顺时针方向转动，即右端下沉。故ACD 错误， B 正确。9 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】1A 此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=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
9、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10 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率G 物的关系，改变G 物，竖直向与物重上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与 G 物 关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A同一滑轮组机械效率 随 G 物 的增大而增大，最终将超过 100% B G 物 不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变C此滑轮组动滑轮的重力为2ND当 G 物=6N 时，机械效率=66.7%【答案】 D【解析】【详解】A 、使用滑轮
10、组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式=知：机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率 随 G 物 的增大而增大，但最终不能超过100% ，故 A 错误；B、 G 物 不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W 额 =G 轮 h，即额外功 W 额 相同，又因为W 总 =W 有+W 额 ，所以总功相同，由 =可知，两装置的机械效率相同，即1 2=故 B 错误；C、由图可知， G=12N ，此时 =80%，则= =，即 80%=，解得 G 动
11、=3N ，故C 错误；D、 G 物 =6N 时，机械效率=100%=100%=100%= 100% 66.7%故 D 正确故选 D 11 甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度则（）A乙升降机提升重物做的有用功较多B甲升降机的电动机做的额外功较多C甲升降机的电动机做的总功较少D乙升降机的电动机做的总功较少【答案】 C【解析】【详解】A提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故A 错误；BCD既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故BD 错误， C 正确12 轻质杠杆 AB 可绕中点O 自由转动，现在其A 端和 B 端分别施以大小相
12、等的力F2， 它们的方向如图所示，则下列说法中正确的是A杠杆会沿顺时针方向转动B杠杆会沿逆时针方向转动C杠杆会保持平衡D无法判读杠杆转动方向【答案】 A【解析】【详解】由图知道，O 为杠杆的支点，分别从O 点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点D，则力 F1 和 F2 的力臂分别为OC、OD，如下图所示：因 OA=OB，由几何知识知道，故 OCOD又因为F1 和 F2 的大小相等，由平衡条件知道，力与力臂乘积的大小关系是：F1 OC F2 OD，F1 和C、所以，杠杆不能平衡，杠杆会沿顺时针方向转动，即只有A 正确。13 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
13、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.14 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
14、、 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
15、，两次做功的效率都为100%，所以 甲 乙 1： 1故 D 错误15 如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1 、G2 的货物提高相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是A用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变B若 G1 G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率C若 G1G2 ，则拉力F1 与 F2 所做的总功相等D若 G1 G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等【答案】 B【解析】【分析】（ 1）同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化；（2）滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据W
16、Gh 比较两者所做总功之间的关系；（3）滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据WGh 比较两者的大小，再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系；（ 4）根据 WGh 比较有用功的大小【详解】A 用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比值不同，则滑轮组的机械效率不同，故A 错误；BC 若 G1=G 2，且货物被提升的高度相同，根据W 有 =G 物 h 可知，两滑轮组所做的有用功相等；不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只有 1 个动滑轮（即动滑轮重更小），所以由W 总 = （G 物 +G 动）h
17、 可知，甲滑轮组做的总功W有小于乙滑轮组做的总功，由可知，甲滑轮组的机械效率高，故B 正确， C 错误；W总D两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据W=G动h 可知，甲、乙滑轮组所做的额外功不相等，故D 错误故选 B 【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功16 如图，用滑轮组将 600N 的重物在 10s 内匀速提升了 2m，动滑轮重为 100N（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是A绳子自由端拉力的功率是70WB滑轮组的机械效率是85.7%C提升重物的过程中所
18、做的额外功是400JD提升的重物变成400N 时，滑轮组的机械效率将变大【答案】 B【解析】【详解】A根据图示可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力：F= 1 （ G+G 轮 ） = 1 （600N+100N ） =350N，22拉力端移动距离：s=2h=2 2m=4m，总功：W 总=Fs=350N4m=1400J，拉力的功率：P= W总 = 1400J =140W；t10s故 A 错；B有用功：W 有用 =Gh=600N2m=1200J，滑轮组的机械效率：W有1200J= 85.7%，W总1400J故 B 正确；C提升重物的过程中所做的额外功：W 额=W 总 W 有用 =1400J1200J=2
19、00J，故 C 错；D当提升重物的重力减小为400N，做的有用功就变小，而额外功几乎不变，有用功和总功的比值变小，故滑轮组的机械效率变小，故D 错；17 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 。18 如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O 点转动，在它的右端放一重为G 的物块，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（ ）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
20、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。19 建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s 内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4 倍在此过程中下列说法正确的是（）A绳子自由端沿水平方向移动了6 mB物体受到的拉力为750NC拉力 F 的功率为 750WD滑轮组的机械效率为80%【答案】 D【解析】【详解】A由图可知， n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=ns =2 2m=4m，故 A 错
21、误；AB物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力 FA=f=0.4G=0.4 1500N=600N，故 B 错误；C拉力 F 做的功 W 总=Fs=375N4m=1500J，则拉力 F 的功率 P=375W，故 C错误；DW 有 =FAsA=600N 2m=1200J有用功，则滑轮组的机械效率= 100%= 100%=80%，故 D 正确；20 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
22、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21 用如图所示的滑轮组在 10s 内将 300N 的重物匀速提升 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/s
23、C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： v=s/t =6m/10s=0.6m/s ，故 B 错误，故选 C。22 用图所示装置提升重为350 N 的箱子，动滑轮重50
24、N，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 h3
25、50N 50N23 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A 、 B 的重力，其对应的力臂分别为OC、 OD ，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
26、 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。24 如图所示，体重为 510N 的人，用滑轮组拉重 500N 的物体 A 沿水平方向以 0.02m/s 的速度匀速运动运动中物体 A 受到地面的摩擦阻力为 200N动滑轮重为 20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A 相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）则下列计算结果中正确的是A人对
27、地面的压力为400NB绳子自由端受到的拉力大小是100NC人对地面的压力为250ND绳子自由端运动速度是0.06m/s【答案】 A【解析】【详解】由图知， n=2，所以拉力 F1 (G轮f地 )110N ；2所以人对地面的压力F压G F510N110N 400N ；绳子自由端运动速度v 20.02m / s 0.04m / s；【点睛】本题中有用功应该是克服摩擦力做功，即拉力F 满足 F1 (G轮f地 ) 225 如图所示，属于费力杠杆的是A用镊子夹物品B用汽水扳子开瓶盖C用手推车推货物D用羊角锤起钉子【答案】 A【解析】【详解】A、用镊子夹物品时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B、汽水扳子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C、用手推车推货物，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、用羊角锤起钉子，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆故选 A【点睛】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂
