1、最新简单机械试题集（word）一、简单机械选择题1 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】【详解】不计绳重及摩擦，因为拉力F= （ G 物+G 动 ）， n1=2， n2=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
2、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，s =3h ，则 s s，故 D 错误；2122 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B单位时间内做功越多，机械效率一定越高C省力越多的机械，机械效率一定越高D额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高【答案】D
3、【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 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
4、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【答案】 C【解析】【分析】【详解】D便于测量力臂的大小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4 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G1212G ，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 P
5、12，两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 F F ； ； P PBF F ； ； P P121212121212C F F ； ；P PD F F ； ； P P121212121212【答案】 A【解析】【详解】不计绳重及摩擦，因为拉力F 1 （ G+G 轮 ）， n12， n2 3，所以绳子受到的拉力分别n为： F11 （ G1+G 轮 ）， F21 （ G2 +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；W有
6、用可知，机械效率相同，由 12；W总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 5 如图所示，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，恰好使木板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】F 也逐渐减小以杆为研究对象，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
7、 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，由力的平衡条件可知，水平拉力6 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 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
8、 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。7 如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A 和 B 匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A 的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是A 物体比 B 物体轻 提升 A 的拉力较大 提升 A 所做的额外功较少 提升 A 做的有用功较多A只有 B只有 C只有 D只有 【答案】 B【解析】【详解】由题知，提起两物
9、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 知，提升A 和 B 所做额外功相同，不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：=W有W有A 物体时滑轮W总，额外功相同，提升= W有 W额组的机械效率较大，所以提升A 物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以A物体较重，提升 A 物体用的拉力较大，故ACD 错误， B 正确。8 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
10、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9 将一个重为4.5N 的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m，高0.4m，斜面对物体的摩擦力为0.3N（物体大小可忽略）则下列说法正确的是A沿斜面向上的拉力 0.3NB有用功 0.36J，机械效率 20%C有用功 1.8J，机械效率 20%D总功 2.16J，机械效率 83.3%【答案】 D【解析】试题分析：由题意知：物重G=4.5N，高 h=0.4m ，斜面长 L=1.2m，受到的摩擦力f=
11、0.3N，则所做的有用功W 有 =Gh=4.5N0.4m=1.8J，所做的额外功W 额 =fL=0.3N 1.2m=0.36J故总功为 W 总 =W 有+W 额 =1.8J+0.36J=2.16J，机械效率 =W有/W 总=1.8J/2.16J=83.3%故选项 D 是正确的【考点定位】功、机械效率的相关计算10 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
12、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 F1， n 乙=2，（ G G动），由图知， n 甲=3n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 =G轮h、 W=G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，
13、总功相同，额有用由W 有用100% 可知，两滑轮组的机械效率相同W 总故选 D11 如图所示的装置中,物体 A 重 100N,物体 B 重 10N,在物体 B 的作用下 ,物体 A 在水平面，上做匀速直线运动，如果在物体A 上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W，使物体 B 匀速上升3m 所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）A1sB 2sC 3 sD 4s【答案】 B【解析】分析：（ 1）物体 A 在物体 B 的作用下向右做匀速直线运动，A 受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。（2）拉动 A 向左运动， A 受到水平向左的拉力F 和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力
14、三力平衡，可求出拉力。（3）利用滑轮组距离关系， B 移动的距离是A 移动距离的 3 倍，求出 A 移动的距离，则拉力所做的功为，再利用求出做功时间。解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体速直线运动时， 。拉动A 在物体A 向左运动时，B 的作用下向右做匀A 受到向右的拉力不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：；，则，因此拉力F 做功：，所用时间为。故选： B。【点睛 】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。12 如图所示，用一滑轮组在 5s 内将一重为 200N 的物体向上匀速提起 2m ，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。则A物体上升的速度是2.
15、5m/sB拉力F 大小为400NC拉力F 的功率为40WD拉力F 的功率为80W【答案】D【解析】【详解】A由 vs得体的速度：th2mv0.4m st5s故 A 项不符合题意；B图可知，绳子段数为n2 ，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力：F11G200N 100N22故 B 项不符合题意；CD绳子自由端移动的速度：v绳2v物20.4 m s0.8m s拉力 F 的功率：WFsPFv100N0.8m s80Wt t故 C 项不符合题意， D 项符合题意。13 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与物重 G 物 的关系，改变G 物 ，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与 G 物 关系
16、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
17、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，即故 B 错误；1=2C、由图可知，G=12N ，此时 =80%，则=，即 80%=，解得 G 动 =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 14 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
18、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 L由此可得：FGODL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 。15 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
19、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 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B 正确16 如图所示，物体浸没在水中，工人用200N 的拉力 F 在 10s 内将重为
20、400N 的物体匀速提升 2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/ kg，则下列说法中正确的是（）A物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB物体在水中受到的浮力为320N-33C物体的体积为810mD物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】 C【解析】【详解】A由图知， n=2，拉力端移动的距离： s=2h=2 2m=4m，拉力端移动的速度：v=s/t =4m/10s=0.4m/s ，拉力的功率：P=Fv=200N 0.4m/s=80W，故 A 错；有用 / W 总=（G-F 浮 ） h/Fs=（ G-F 浮） h
21、/F2h=G-F 浮/2F=400N- F 浮B滑轮组的机械效率： =W/2 200N=80%，解得： F 浮 =80N，故 B 错；C由 F 浮 =水 V 排 g 得物体的体积：33-3 3，V=V 排 =F 浮/ 水 g=80N/110kg/m 10N/kg=8 10m故 C 正确；D物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于 80%，故 D 错。17 如图所示，在水平拉力F 作用下，使重40N 的物体 A 匀速移动5m ，物体 A 受到地面的摩擦力为5N ，不计滑轮、绳子的重力
22、及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F 做的功为A50J B 25J C100J D 200J【答案】 B【解析】【详解】如图所示，是动滑轮的特殊用法，拉力是A 与地面摩擦力的2 倍，故；物体 A在水平方向上匀速移动5m，则拉力移动的距离：，拉力 F 做的功：故选 B 18 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 的斜面中，存在F 14m=G2m，故 F1 = G ；在 B 的滑轮组中，n=3，故 F2= G ；在 C23的定滑轮中，不省力，故F3=G；在 D 的杠杆中，存在F44l=Gl，故 F 4= G
23、；可见所需动4力最小的是D 19 如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G160N，G2 38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F 作用下静止。则每个动滑轮的重力为（）A3NB 6NC 11ND 22N【答案】 B【解析】【分析】分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n，不计绳重和摩擦力，拉力F 1 （ G+G 轮 ），因为n拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。【详解】由图知，承担物重的绳子股数分别为：n13， n2 2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为 G 轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F11（G1+G轮 ）， F21 （ G2+G 轮），32由题知 F1 F2，所以1（ G1+G
24、轮 ） 1 （ G2 +G 轮 ），即： 1（ 60N+G 轮 ） 1（ 38N+G3232轮），解答动滑轮的重力：G 轮 6N 。故选： B。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
25、 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 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=
26、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，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 ，有W有W100J83.3% ，故 D 错根据可知，两滑轮组的机
27、械效率相等，均为W总W总120J误故选 A22 如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A、 B，放手后将出现的想象是（滑轮重、绳重及摩擦不计）A下降B B 下降C保持静止D无法确定【答案】 B【解析】不计绳子、滑轮的重力和摩擦，B 所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，B 所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A 与 B 质量相等，重力相等，将A 拉起只需B 重力的一半即可，所以 B 下降， A 上升故选B.点睛：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题动滑轮可以省一半力，定滑轮不能省力23 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
28、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350N50NF200N ，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Gh100%350N87.5%，故 D 错误。W总G G轮100%h350N 50N24 如图 所示，轻质杠杆可绕OO是杠杆的中
29、点）转动，现在B端挂一重为G的物体，（在 A 端竖直向下施加一个作用力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，工人用 250N 的力 F 将重为 400N 的物体在 10s 内匀速提升 2m，则此过程中A工人做的有用功为800JB工人做的总功为500JC滑轮组的机械效率为60%D拉力做功的功率为20W【答案】 A【解析】【详解】A工人做的有用功：W有Gh 400N 2m 800J ，A 选项正确。B绳子的自由端移动的距离是4m ，工人做的总功：W总Fs250N4m1000J ，B 选项错误。C滑轮组的机械效率：W有800J80% ，W总1000JC 选项错误。D拉力做功的功率：W1000JP100W ，t10sD 选项错误。
