1、最新简单机械训练题（word）一、简单机械选择题1 骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S 型路线骑行，他这样做是为了（）A缩短上坡过程中所走的路程B减少上坡过程中所做的功C减小上坡过程中所施加的力D缩短上坡过程中所用的时间【答案】 C【解析】【详解】A 上坡时，自行车上升的高度不变，走S 形路线所走的路线较长，A 不符合题意B使用任何机械都不省功，B 不符合题意C上坡时，走S 形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力C符合题意D速度一定，走S 形路线所走的路线较长，所用的时间较长D 不符合题意2 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
2、小相等的力 F1 和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C、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，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。3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
3、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
4、% ，故 D 正确；应选D4 工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N 的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。 F1、 F2 始终沿竖直方向；图甲中OB2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s 。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是A甲乙两种方式都省一半的力B甲方式F1 由 150N 逐渐变大C乙方式的有用功是180JD乙方式F2 的功率为3.6W【答案】 D【解析】【分析】（ 1）根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况；（ 2）根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F1 的变化；（ 3）根据 W 有用 =Gh 可求乙方式的有用功；（ 4）根据公式
5、 P=Fv 求出乙方式 F2 的功率。【详解】A 、甲图， F1 为动力，已知OB=2OA ，即动力臂为阻力臂的 2 倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F1=150N ；由图乙可知， n=3 ，不计绳重1(G G动 )160 N ) 120N ，故 A 错误；和摩擦，则 F2(300 N33B、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1 为 150N 不变，故 B 错误；C、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W 有用 =Gh=300N0.5m150J，故 C 错误；D、乙方式中 F2
6、=120N ，绳子的自由端的速度为v 绳 =0.01m/s 3=0.03m/s，则乙方式F2 的功W F2 s绳F2v绳120N 0.03m / s 3.6W ，故 D 正确。率为： Ptt故选 D 。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：
7、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：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 4h，W总4F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 某商店有一不等臂天平（砝码准确），一顾客要买 2kg 白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加 1Kg 砝码
8、，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加 1kg 砝码，待天平平衡后然后把两包白糖交给顾客则两包白糖的总质量A等于2KgB小于2KgC大于2KgD无法知道【答案】 C【解析】解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为a，右臂长为称得的白糖的实际质量为m1，后称得的白糖的实际质量为m2b（不妨设a b），先由杠杆的平衡原理：bm1=a1，am2 =b1，解得 m1= ，m2=则 m12=12因为 ab，所以（ m1+m2 ） -m因为（ m+m ） 2=2 0，即 m1+m 2 2 这样可知称出的白糖质量大于2kg故选 C点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这
9、是此题的关键7 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 G2 ，所用竖直向上的拉力分别为F1 和 F2，拉力做功的功率分别为 P1212和 P ，两装置的机械效率分别为 和 （忽略绳重和摩擦）则下列选项正确的是A F1 F2； 1 2； P1 P2C F1 F2；1 2；P1 P2【答案】 A【解析】【详解】BF1 F2； 1 2； P1 P2D F1 F2； 1 2； P1 P21（ G+G 轮 ）， n12， n2 3，所以绳子受到的拉力分别不计绳重及摩擦，因为拉力Fn为： F11 （ G1+G 轮 ）， F21 （ G2
10、+G 轮 ），故 F1 F2；故 CD 错误；23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；由 W有用可知，机械效率相同，W总1 ；2又因为所用时间相同，由P W 可知，拉力做功的功率 P1 P2，故 B 错误， A 正确t故选 A 8 为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时，物体的速度v 和物体上升的高度 h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果不正确的是A0
11、s1s 内，地面对物体的支持力大于10NB 1s 2s 内，物体在做加速运动C 2s 3s 内，拉力 F 的功率是100WD 2s 3s 内，滑轮组的机械效率是83.33%【答案】 C【解析】【详解】（1）由图乙可知,在 01s 内,拉力 F 30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G和 G 动,向上的支持力F 支 ,及三根绳子向上的拉力F作用，处于静止状态；地面对重物的支持力 F 支 G-F G-3F 拉 +G 动 100N-330N+G 动 G 动+10N10N，故 A 正确；（ 2）由图丙可知， 1s2s 内，物体在做加速运动，故 B 正确；（ 3）由图可知在 23s 内 ,重物
12、做匀速运动 ,v3 2.50m/s,拉力 F3 40N ，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数） n 3，所以拉力 F 的作用点下降的速度 v 3v 32.50m/s 7.5m/s，拉力做功功率33（总功率） :P 总 F3v3 40N7.5m/s 300W ，故 C 错误；滑轮组的机械效率：100% 100%100%83.33% ，故 D 正确。故选C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n 3，则拉力F 移动的距离s 3h（ 1）已知滑轮组绳子的段数n 和拉力 F 拉 ，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F，其关系为F拉 （ F+G ）；地面对物体的支持力等于物体
13、对地面的压力，等于物体的重力G 减去整动个滑轮组对物体的拉力F；（ 2）由 F-t 图象得出在1 2s 内的拉力 F，由 h-t 图象得出重物上升的高度，求出拉力F 的作用点下降的距离，利用W Fs 求此时拉力做功（ 3）由 F-t图象得出在 2 3s 内的拉力 F，由 v-t 图象得出重物上升的速度，求出拉力F 的作用点下降的速度，利用P Fv 求拉力做功功率，知道拉力F 和物重 G 大小，以及 S 与 h 的关系，利用效率求滑轮组的机械效率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
14、，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 如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G 的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率与物体重力G 的关系可能符合下列图中的ABCD【答案】 B【解析】【详解】动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与
15、绳子间摩擦会一定程度增大；同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率 与物体重力 G 的关系并不成正比，且机械效率逐渐趋近于100%，故 B 正确符合题意，故选B 11 如图所示的滑轮组上:挂两个质量相等的钩码A B,放手后将出现的现象是（忽略滑轮重,绳重及摩擦）（）A A 下降B B 下降C保持静止D无法确定【答案】 A【解析】分析：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。解答 ： B 所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，力； A 与 B 质量相等，重力相等，将 B
16、 拉起只需A 所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省A 重力的一半即可，所以A 下降， B 上升。故选： A。【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。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B
17、 错误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 2，所用竖直向上的拉力分别为12=GF和 F ，拉力做功的功率分别为 P1212和 P ，两装置的机械效率分别为 和 （忽略绳重和摩擦）则下列选项正确的是A F1 F2 1 2 P1 P2C F1 F2 1 2 P1 P2BF1 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
18、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相同，它们的功率也相同故确B 正14 质量为 60kg 的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼已知工人在1min 内将货物匀速提高 6m ，作用在钢绳的拉力为 400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计 ）下列说法正确的是A作用在钢绳上的拉力的功率为400WB动滑轮的重力为200NC人对绳子的最大拉力为1000ND该滑轮组的最大机械效率为83.3%【答案】 B【解析】【分析】（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离snh ，利用 WFs 求拉力做的功，再利用W求拉力的功率；Pt（2）由图乙
19、可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率=60%，利用W有 = GhGhG 求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力W总FsF 3h3F1F（ GG动），据此求动滑轮重力；3（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力；（4）利用 F1GG动）（3求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率W有G最大 hG最大.大G最大G动 hG最大W总G动【详解】（1）由图可知， n=3，则绳端移动的距离： s nh 3 6m18m ，拉力做的功： W总Fs 400N18m 7200J ，拉力的功率： PW总7200J120W ，故 A错；t 60s（ 2）由图乙可知，物重 G=3
20、00N时，滑轮组的机械效率 =60%，根据W有GhGhGG300N500 NW总=F 3h3F可得：拉力 F3 60%167N ，Fs33因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则F1 G G动，3所以， G动nFG3500 N200N300N ，故 B正确；3（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：F大G人mg60kg10N/kg600N，故 C 错；（4）由 F1 GG动可得，提升的最大物重：3G大nF大G动3600N200N 1600N，机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：W有G最大 hG最大1600N100% 88.9% ，故 D大W总G最大G动hG最大 G动16
21、00N200N错故选 B15 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。16 下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）ABCD【答案】 D【解析】【详解】在 A 的
22、斜面中，存在F 14m=G2m，故 F1 =G2；在 B 的滑轮组中，n=3，故 F2= G ；在 C3的定滑轮中，不省力，故F3=G；在 D 的杠杆中，存在44l=Gl4G ；可见所需动F，故 F =4力最小的是D 17 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
23、 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18C 点为硬棒 AD 的重心，硬棒可绕 A 点转动。在棒的 B 点施加力 F1， F1 的方向沿 OO 线，棒在图所示位置处于静止状态。则1GBF1s1GA F=s2C重力的力臂等于S1D F1 方向沿 OO线向下【答案】 A【解析】【详解】AB 由图像可得，
24、 A 点到 F 1 的距离为 s2，若令 A 点到重力的距离为s3，根据杠杆的平衡条件“动力动力臂=阻力阻力臂”可知F1 s2Gs3可以推出F1s3 Gs2由于s3s2可得F1G故 A 选项正确，符合题意，B 选项错误，不符合题意；C重力的力臂为支点A 到重力的距离，重力竖直向下，因此力臂为水平方向，故C 选项错误，不符合题意；D F1 与 G 在支点同侧，重力方向竖直向下，所以F 的方向应该向上，故D 选项错误，不符合题意。19 农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用 400N 的拉力，将重600N 的建材在10s 内匀速提高3m。不计绳重及摩擦，则
25、下列判断正确的是（）A该滑轮的机械效率=75%B滑轮所做的有用功为1200JC滑轮自身的重力为100ND绳子自由端移动的距离大小为3m【答案】 A【解析】【详解】AB滑轮所做的有用功为：W 有用 =Gh=600N3m=1800J，因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2 倍，即 6m，则拉力做的总功为：W 总=Fs=400N6m=2400J，所以动滑轮的机械效率为：W有用 100%= 1800J 100%=75% ，W总2400J故 A 正确， B 错误；C不计绳重及摩擦，则拉力为：1F（ GG动），2那么动滑轮的重为：G 动 =2F-G=2400N-600N=200N，故 C 错误
26、；D由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离为：s=nh=2 3m=6m，故 D 错误；故选 A。20 在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动每个钩码的质量为200g ， A、 B、 C、 D、E、 F 为质量不计的挂钩，己知AB BO OC CD， ABOCD的连线与EDF的连线垂直现在B 处挂两个钩码， D 处挂一个钩码，木板在水平位置平衡（如图所示）下列做法能使木板仍在水平位置平衡的是A在 B、D 两处各加挂一个钩码B在 B 处加挂 1 个钩码， D 处加挂 2 个钩码C B 处挂两个钩码不
27、变，把D 处的一个钩码挂在 F 处D把 B 处两个钩码挂在A 处，把 D 处的一个钩码挂在C 处【答案】 C【解析】【分析】（1）符合杠杆平衡条件F1l 1=F2l 2，杠杆平衡，不符合杠杆平衡条件，力和力臂乘积大的一端下沉（2）力臂是从支点到力的作用线的距离，把钩码挂在E 处、 F 处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在 D 处的力臂相等【详解】设 AB=BO=OC=CD=L，每个钩码的重力为 GA在 B、 D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3GL，右侧力与力臂的积为 2G2L，因 3GL2G2L，所以木板不会平衡，故A 错误；B在 B 处加挂 1 个钩码、 D处加挂 2 个钩码时，
28、杠杆左侧力与力臂的积为3GL，右侧力与力臂的积为 3G2L，因3GL3G2L，所以木板不会平衡，故B 错误；C把 D 处的一个钩码挂在E 处或 F 处，杠杆右侧的力臂不变，仍为OD长，杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等，所以木板会平衡，故C 正确D把 B 处两个钩码挂在A 处，把 D处的一个钩码挂在C处，杠杆左侧力与力臂的积为2G2L，右侧力与力臂的积为GL，因 2G2LGL，所以木板不会平衡，故D 错误；故选 C21 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/sC
29、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 如图所示，可绕 O 点转动的轻质杠杆，在 D 点挂一个
30、重为 G 的物体 M用一把弹簧测力 计依次在 A、B、 C 三点沿与圆 O 相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为 F1、 F2、 F3 ，它们的大小关系是A F1=F2=F3=GB F1 F2 F3 GC F1 F2F3 GD F1F2=F3=G【答案】 A【解析】【分析】利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其动力不变，据此分析解答。【详解】设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：GOD=F LGOD由此可得：FL因为 G，OD 不变， OD=L=r ，故 F=G，由于 F1、 F2、 F3 的力臂都为圆的半径都
31、相等，所以得： F1=F2=F3=G。故选： A 。23 用 F1 的拉力直接将重为G 的物体 A 匀速提升 h（如图甲）；换用斜面把物体A 匀速提升相同的高度，拉力为 F2， 物体沿斜面运动的距离为L（如图乙），利用斜面工作过程中F1A有用功为F2hB额外功为F2L F1h C总功为（ F1+F2） LD机械效率为F2【答案】 B【解析】A. 借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则WGh F h ，故 A 错误； BC.B.有1拉力所做的总功：W 总F2L，额外功 W 额W 总 - W 有F2L - F1 h ，故 B 正确， C 错误； D.W有Fh?机械效率 1，故 D 错误故选
32、 B.W总F2L24 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
