1、最新考物理简单机械及答案一、简单机械选择题1 同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N 的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计则（ ）A手的拉力：B手的拉力：C手的拉力：D手的拉力：【答案】 C 【解析】【详解】F 甲 F 乙 ；机械效率：甲 乙F 甲=F 乙； 机械效率： 甲 =乙F 甲 F 乙 ；机械效率：甲 乙F 甲 F 乙 ；机械效率： 甲 乙甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，F甲G ，并且可以改变力的方向。1乙为动滑轮，F乙（ G动G），由题知， G 动 =20N G，因此 F甲F乙 。2如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速
2、提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功W 有用 一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由 W有用乙 ，故 C 正确为答可知，定滑轮的机械效率高，所以甲W总案，选项 ABD 错误。2 为探究杠杆平衡条件，老师演示时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究（如图），这样做的目的是（）A便于直接读出拉力的大小B便于同学们观察实验C便于正确理解力臂D便于测量力臂的大小【答案】 C【解析】【分析】【详解】从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆
3、垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，由杠杆的平衡条件知道，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识，故C 正确3 如图所示，利用动滑轮提升一个重为G 的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60%要使此动滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G 的物块的个数为（ ）A 3 个B 4 个C 5 个D 6 个【答案】 D【解析】【详解】不计绳重和摩擦，要使，则4 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
4、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 4h，W总4F即机械
5、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。5 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 C6 下列简单机械中既可以省力，同时又可以
6、改变力的方向的是A定滑轮B动滑轮C斜面D滑轮组【答案】 D【解析】【分析】不同机械的优缺点都不一样：动滑轮省力，但不能改变力的方向；定滑轮可以改变方向，但不能省力；斜面只能改变力的大小；滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向【详解】A 、定滑轮只能改变力的方向，不能省力，不符合题意；B、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，不符合题意；C、斜面可以省力，不能改变力的方向，不符合题意；D、滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，符合题意；故选 D 7 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，恰好使木块水平放置，如图所示，现有水平力F 由 A 向
7、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D先增加后减小【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 ，重力的力臂为 l G，支持力的力臂为 l支，根据杠杆平衡条件可得：F 支 l 支 =GlG ，水平力 F 由 A 向 B 缓慢匀速推动木块， F 支的力臂在减小，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
8、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。8 在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用 甲 、 乙表示甲、乙两装置的机械效率， W 甲、 W 乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是A 甲 乙， W 甲 W 乙B 甲 乙 ，W 甲 W 乙C 甲 乙， W 甲 W 乙D 甲 乙 ，W 甲 W 乙【答案】 A【解析】【详解】物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式W=Gh 可知做的有用功相同；由图可知，动滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重
9、和摩擦, 则拉力做的额外功W有相同有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W 甲 W 乙 根据 =可知，机械效W总率相同，即 甲 乙 故 A 符合题意9 如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中A甲图省力，机械效率甲图大B甲图省力，机械效率一样大C乙图省力，机械效率乙图大D乙图省力，机械效率一样大【答案】 B【解析】【详解】分析甲、乙两图可知，n=3、 n=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由1G动）可甲乙F （ Gn知，甲图更省力；由W有GhB= Gh可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选W总G动 h10 如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻
10、质杠杆上每个小格长度均为B 点竖直悬挂4 个重均为0.5N 的钩码，当在A 点用与水平方向成30角的动力使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是2cm ，在F 拉杠杆，A杠杆的动力臂为 8cmB该杠杆为费力杠杆C该杠杆的阻力大小为0.5ND动力 F 的大小为1.5N【答案】 B【解析】【详解】A、当动力在 A 点斜向下拉（与水平方向成1130角）动力臂是：OA= 4 2cm=4cm，故22A 错误；B、阻力臂 OB， 3 2cm=6cm1B 正OA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故2确；C、该杠杆的阻力大小为：G=4 0.5N=2N，故 C 错误；D、根据杠杆的平
11、衡条件，F l =F l ， GOB=F OA，代入数据， 2N 8cm=F 4cm，解得，1 12 212F=4N，故 D 错误。11 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，M增大D F 减小， L 增大， M增大【答案】C【解析】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
12、 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，而 Fl 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12 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、
13、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 13 如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等
14、，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 P1 和 P2，两装置的机械效率分别为1 和 2（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相同，它们的功率也相同故确B 正14 如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平
15、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 下图为“测滑轮组机械效率”的实验在弹簧测力计拉力作用下，重6N 的物体
16、2s 内匀速上升0.1m ，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）下列说法错误的是（）A弹簧测力计的拉力是2.4NB物体上升的速度为0.05m/sC弹簧测力计拉力的功率为0.12WD滑轮组的机械效率约83.3【答案】 C【解析】分析：由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n，拉力端移动的距离，利用求拉力做的总功，再利用求功率；已知物体的重力和上升高度，利用求有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。解答：由图可知，弹簧测力计的拉力是2.4N ，故 A 正确；物体2s 内匀速上升0.1m ，物体上升的速度为，故 B 正确； n=3，拉力端端移动距离，拉力做的总功为：；拉力的功率为：，故 C 错
17、误；拉力做的有用功为：；滑轮组机械效率为：。故 D 正确；故答案为C【点睛 】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，根据题图确定n 的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，灵活选用公式计算是关键。16 内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡下列四个图中，能正确表示饮料罐（含饮料）所受重力的示意图是（）ABCD【答案】 A【解析】【详解】重力的方向始终竖直向下，故CD 错误；根据题意，内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆的平衡条件知，只有重力的作用线经过支点时，罐子才会保持平衡，故A 正确， B 错误故选 A【点睛】关键是根据杠杆的平
18、衡条件分析，理解当一个力通过支点时，此力的力臂为零，对杠杆起不到任何作用，即原来平衡的杠杆会仍然平衡17 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=4
19、00N6m=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；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。18 分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为 20N在把物体匀速提升 1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是A甲、乙两滑轮组所做的有用功
20、都是100JB甲滑轮组所做的有用功为200J ，乙滑轮组所做的有用功为300JC甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D甲、乙两滑轮组的机械效率不相等【答案】 A【解析】（ 1）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，根据 W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同，则W有 =Gh=100N1m=100J，故A 正确、 B 不正确（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n 甲 =2， n 乙 =3，动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，1根据 F（ G物 G动）可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故 C不正确， n（ 3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，根据 W=Gh可知，
21、动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，即 W额=G动 h=20N1m=20J，W总 =W有 +W额 ，两滑轮组的总功相同，即W总 =100J+20J=120J ，根据W有W有100J83.3% ，故 D 错可知，两滑轮组的机械效率相等，均为W总W总120J误故选 A19 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
22、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。20 如图所示，在斜面上将一个重9N 的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为面长 3m，高 1m。则下列说法中不正确的是：5N，斜A该过程中做的有用功为9JB这个斜面的机械效率为60%C物体所受到的摩擦力是
23、5ND减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率【答案】 C【解析】【分析】（ 1）根据公式 W=Gh 求拉力做的有用功；（ 2）根据 W=Fs 求拉力 F 对物体做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比；（3）克服摩擦力所做的额外功等于总功减去有用功，利用W 额 =fs 求摩擦力；（ 4）提高斜面的机械效率的方法：减小摩擦力、增大斜面的倾斜程度。【详解】A、拉力做的有用功： W 有用 =Gh=9N1m=9J，故 A 正确，不符合题意；B、拉力F 对物体做的总功： W 总 =Fs=5N 3m=15J，斜面的机械效率，故 B 正确，不符合题意；C、克服摩擦力所做的额外功：W 额 =W总-W
24、有=15J-9J=6J，由W 额 =fs 得摩擦力，故 C 错误，符合题意 ；D、减小斜面与物体间的摩擦，可以减小额外功，有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值变大，可以提高斜面的机械效率，故D 正确，不符合题意。故选 C。【点睛】本题考查斜面的机械效率的计算，明确有用功和总功、额外功之间的关系以及额外功为克服摩擦力所做的功是解决本题的关键。21 如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆A仍能平衡B不能平衡，大球那端下沉C不能平衡，小球那端下沉D无法判断【答案】 C【解析】【详解】开始时两球平衡，即力矩相等；当运动时，两球速
25、度相同，则在相同时间内移动的距离相同，大球的力矩减少的快，则大球力矩会小于小球力矩，杠杆向小球那端下沉22 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
26、- 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。23 如图所示，可绕 O 点转动的轻质杠杆，在 D 点挂一个重为 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
27、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相等，所以得： F1=F2=F3=G。故选： A 。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
28、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GF510N110N 400N ；绳子自由端运动速度v20.02m / s0.04m / 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12轮地25 如图所示，是一种指甲
29、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：费力杠杆，故D 错误ABC 、 OBD 、 0ED ，其中ABC是省力杠杆，其它两个都是故选 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。
