1、最新中考简单机械汇编一、简单机械选择题1 工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升3m ，人对绳的拉力F 为500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（）A绳子自由端移动的距离为9mB动滑轮的重力为200NC人通过滑轮组做的有用功为1500JD滑轮组的机械效率为53.3%【答案】B【解析】试题分析：由图可知，滑轮组中由2 段绳子承担物体和动滑轮的总重，即n=2，物体匀速竖直提升3m ，则绳子自由端移动的距离为：s=nh=23m=6m，故A 错误此过程中，所做有用功为：W 有 =Gh=800N3m=2400J，故C 错误所做总功为：W 总 =Fs=500N6m=3000J；
2、额外功为：W 额 =W总-W有 =3000J-2400J=600J，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则额外功为克服动滑轮重力做的功，即W 额=G 动 h，动滑轮的重力G 动=W额 /h=600J/3m=200N ，故B 正确为答案滑轮组的机械效率故 D 错误考点：滑轮组的机械效率有用功额外功2 如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为 W1， 机械效率为122；用乙滑轮所做的总功为W ， 机械效率为， 若不计绳重与摩擦，则A W1 = W21 = 2C W1 2【答案】 C【解析】【分析】BW 1 = W21 W21 2由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，
3、利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小然后利用W有100% 即可比较出二者机W总械效率的大小【详解】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；W有根据可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效W总率越高而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低即 W1 W2，1 2 【点睛】本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能
4、正确比较出两种情况下机械效率的大小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，定滑轮重4N，
5、动滑轮重0.5N，在拉力F 的作用下，1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm 如果不计绳重和摩擦则以下计算结果正确的是A绳子自由端移动速度为0.3m/sB拉力 F 的大小为4NC拉力 F 的功率为 0.45WD滑轮组的机械效率为75%【答案】 C【解析】【详解】由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n=2，A绳端移动的距离是：s=2h=2 0.1m=0.2m，绳子自由端移动的速度是：s0.2mv0.2m/s ，t 1s故 A 错误；112.25N ，B不计绳重和摩擦，则拉力 FG G动 =4N 0.5Nn2故 B 错误；C拉力做的总功： W 总 =Fs=2.25N0.2m=
6、0.45J，拉力 F 的功率：W总0.45J0.45W ，P1st故 C 正确；D拉力做的有用功W 有 =Gh=4N0.1m=0.4J，滑轮组的机械效率是：W有100%0.4JW总100% 88.9%，0.45J故 D 错误。5 如图所示，利用动滑轮提升一个重为60%要使此动滑轮的机械效率达到G 的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为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6 如图所示，轻质杠杆 AB，将中点 O 支起来，甲图的蜡烛粗细相同，乙图的三支蜡烛完全相同，所有的蜡烛燃烧速度相同。在蜡烛燃
7、烧的过程中，则杠杆A甲左端下沉，乙右端下沉B甲左端下沉，乙仍保持平衡C甲右端下沉，乙右端下沉【答案】 B【解析】【详解】设甲乙两图中的杠杆长均为l 。D甲、乙均能保持平衡图甲中， m 左 l 左 = m 右 l 右 ，燃烧速度相同，蜡烛因燃烧减少的质量m相同，故左边为：（ m 左- m） l 左 = m 左 l 左- ml左，右边为：（m 右- m） l 右 = m 右 l 右- ml右 ，因为 l 左 小于 l 右 ，所以（ m 左 - m）l 左 = m 左 l 左 - ml左（ m 右 - m）l 右 = m 右 l 右 - ml右 ，故左端下沉；图乙中，设一只蜡烛的质量为m 2m l=
8、m l，直尺在水平位置平衡；三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，三支蜡烛因燃烧减少的质量m相同， 2（m-m） l=（ m-m） l ，在燃烧过程中直尺仍能平衡故选B7 山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈 “S形”，目的是A加快上山时的速度B省力C减小对物体的做功D工作中养成的生活习惯【答案】 B【解析】斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力挑物体上山，其实就是斜面的应用，走 S 形的路线，增加了斜面的长，而斜面越长，越省力，所以是为了省力故选 B 8 如图所示，一长为L 的直杆可绕O 点转动，杆下挂一所受重力为G 的物块，刚开始直杆与竖直方向夹角为60o.为了安全下降物块，用一
9、个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力 F，使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列说法正确的A拉力 F 的大小保持不变B拉力 F 和物块重力G 是一对平衡力C这个过程中物块重力所做的功为杠杆【答案】 C【解析】【详解】1 GLD这个过程中直杆一直都是费力2A由图知，杠杆由与竖直方向成 60角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件可知拉力F 逐渐变小，故A 错误；B拉力 F 和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡力，故 B 错误；C601杠杆由与竖直方
10、向成角时，杠杆右端高度 hL ，转到竖直位置时杠杆下端高度2降到 L 处，所以物体下降高度Vh L1 L1 L ，所以物体重力做功22WGVh 1 GL 2，故 C 正确；D当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为0，杠杆为省力杠杆，故D 错误。9 在斜面上将一个质量为5kg 的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高 1m.（ g 取 10N/kg ） .下列说法正确的是（）A物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力B做的有用功是5JC此斜面的机械效率为62.5%D物体受到的摩擦力大小为10N【答案】 C【解析】A. 沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个
11、力的作用，故A 错误；B. 所做的有用功：W 有用 Gh mgh 5kg10N/kg1m 50J，故 B 错误； C. 拉力 F 对物体W有用50J做的总功： W 总 Fs 40N2m 80J；斜面的机械效率为：100%100%W总80J62.5%，故 C 正确； D. 克服摩擦力所做的额外功：W 额 W 总 - W 有 80J-50 J30J，由 W额 fs 可得 ,物体受到的摩擦力： f W额 30J 15N，故 D 错误故选 C.s2m点睛：（ 1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式W Gh 可求重力做功，即提升物体所做
12、的有用功；（ 3）求出了有用功和总功，可利用公式W有用计算出机械效率；（ 4）总功减去W总有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W 额 fs 求出物体所受斜面的摩擦力10 下列简单机械中既可以省力，同时又可以改变力的方向的是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、
13、滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，符合题意；故选 D 11 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 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 ,
14、大小为 40 N，故 C 错误，D 正确。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 如图甲所示，长1.6m、粗细
15、均匀的金属杆可以绕O 点在竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡该传感器显示其拉力F 与作用点到O 点距离x 的变化关系如图乙所示据图可知金属杆重（）A 5NB 10NC 20ND 40N【答案】 B【解析】【分析】杠杆的平衡条件【详解】使金属杆转动的力是金属杆的重力，金属杆重心在中心上，所以阻力臂为：L 1=0.8m ，取当拉力F=20N ，由图象可知此时阻力臂：L 2=0.4m ，根据杠杆的平衡条件有：GL 1=FL 2所以G0.8m=20N 0.4m解得：G=10N14 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
16、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PW求拉力的功率；t（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率=60%，利用W有GhGhGW总=F 3h求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力Fs3F1F（ GG动），据此求动滑轮重力；3（3）该工人竖直向下拉
17、绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力；1（4）利用 F（ GG动）求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率3W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： snh 3 6m 18m ，拉力做的功： W总Fs400N18m7200J，拉力的功率：PW总7200J 120W ，故 A错；t 60s（ 2）由图乙可知，物重 G=300N时，滑轮组的机械效率 =60%，根据W有 = GhGhG 可得：拉力 FG300N500 N167N ，W总 FsF 3h3F33 60%31G G动 ，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则F3所以，
18、G动nFG 3500N200N300N ，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 F1G动G可得，提升的最大物重：3G大nF大G动3 600N200N 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1600N大W总G最大G动hG最大 G动100% 88.9% ，故 D1600N 200N错故选 B15 下列关于机械效率的说法正确的是（）A越省力的机械，机械效率越高B做功越少的机械，机械效率越低C做功越慢的机械，机械效率越低D总功相同，有用功越大的机械，机械效率越
19、高【答案】 D【解析】【详解】A机械效率是有用功与总功的比值，与机械省力与否无关，故A 错误B机械效率越低，有用功占总功的比例越低，不一定就是做的功少，故B 错误C做功越慢的机械，功率越小功率和机械效率是两个不同的概念，二者没有关系，不能说做功越慢的机械，机械效率越低，故C 错误D由 W有用100% 可知，总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高，故D 正W总确16 如图所示的滑轮组，用 F=30N 的拉力，拉动水平地面上重为 300N 的物体，使物体匀速前进了 2m. 物体和地面之间的摩擦力为 45N，在此过程中，下列说法正确的是 拉力做的功是120J绳子自由端移动的距离是2m滑轮组的机械效
20、率是75% A 点受到的拉力为300NABC D 【答案】 C【解析】【详解】由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离：s绳2s物22m=4m ；故错误；拉力做的功：W总Fs绳30N4m=120J ；故正确；克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功：W 有=fs 物=45N 2m=90J，滑轮组的机械效率：W有100%90J100%=75% 故正确；W总120J因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A 处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A 点受到的拉力：FA=f=45N；故错误；故 ABD 错误， C 正确。17 如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G160
21、N，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轮），+G32由题知 F1 F2，所以1 （ G1+G轮 ） 1 （ G2 +G 轮 ），即：1 （ 60N+G 轮 ） 1（ 38N+G323
22、2轮），解答动滑轮的重力：G 轮 6N 。故选： B。18 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
23、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，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高19 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BabF乘积变化情况是（）A一直变小【答案】 CB一直变大C一直不变D先变小后变大【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
24、，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20 室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启根据室内垃圾桶的结构示意图可确定：（）A桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆D桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆【答案】 D【解析】图中的垃圾桶有两个杠杆，DEF 为一个杠杆，动力臂大于阻力臂属于省力
25、杠杆；一个杠杆，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆，故答案选DABC为另点睛：本题考查杠杆的分类，难点是如何从生活中的工具中抽象出杠杆，解题方法是判断省力费力杠杆时从动力臂和阻力臂的大小入手21 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
26、，总功等于额外功与有用功之和，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22 如图 所示，轻质杠杆可绕OO是杠杆的中点）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。23 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
27、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 B gOD-m B g L ，由于 mA mB ，所以 mA g LmB g L ；所以： mA gOC-m
28、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 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 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，滑轮组的机械效率将变为75%【答案】D【解析】【
29、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 FW有用GhG可得物体 A 的重：500N ，由nFhnFW总GA3F ?3 500N80%1200N ，故 A 错误；B、不计绳重和摩擦，根据F1G动）得动滑轮的重：（ G物nG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3 1m/s3m
30、/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h GG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25 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
31、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 =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
