1、最新中考物理简单机械专题一、简单机械选择题1 如图所示 , 用滑轮组提升重物时, 重 200N的物体在5s 内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F 为 120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中A绳子自由端被拉下3mB拉力 F 做的功为200JC滑轮组的机械效率是83.3%D拉力 F 的功率是40W【答案】C【解析】【详解】A 、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升1m 时，绳子的自由端应被拉下2m，故A 错误；B、拉力为120N，绳子的自由端应被拉下2m，则拉力做功为：，故B 错误；C、滑轮组的机械效率，故 C 正确；D、拉力 F 的功率，故 D 错误故选 C【点睛】涉及机械效率的问题时，
2、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，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。2 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=400N
3、，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。3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，提升重物时滑轮的位置跟被
4、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%4 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A0s1s 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.
5、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v3 3v3 32.50m/s 7.5m/s，拉力做功功率（总功率） :P 总 F3v3 40N7.5m
6、/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动 ）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G 减去整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
7、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5 如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为 W1，机械效率为 1；用乙装置所做的总功为 W2 ，机械效率为 2若不计绳重与摩擦，则A W1= W ， =BW1= W ， 212212C W1 2D W1 W2， 1 2【答案】 C【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可
8、知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上W有用额外功，可以比较出两种情况的总功大小然后利用 =即可比较出二者机械效率W总的大小【详解】（ 1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；（ 2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；（ 3）又因为乙是动滑轮 ,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多 ,则总功越多 ,机械效率越低。即W 1 小于 W 2, 1大于 2 .故选 C.6 如图所示，动滑轮重为1 NF为5 NG和弹簧秤读数为，拉力，则重物AG 为 4
9、 N，弹簧秤读数为5 NB G 为 9 N，弹簧秤读数为10 NC G 为 10 N，弹簧秤读数为5 ND G 为 9 N，弹簧秤读数为5 N【答案】D【解析】此时弹簧秤与拉力F 共同承担重物和滑轮的重力，因拉力F 为5N，所以弹簧秤读数也为5N；，所以G=9N，故选项D 正确；故选D7 利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（）A重力做的功是有用功B拉力 F1 做的功是额外功C绳子自由端的拉力F 做的功是总功D该滑轮的机械效率可能等于100%【答案】 C【解析】 A、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，故 A 错；B、由图知，是水平
10、使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功，即拉力F1 做的功为有用功，克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功，故B错；C、绳子自由端的拉力F 做的功包括有用功、额外功，为总功，故C正确；D、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额外功，使得有用功小于总功，该滑轮的机械效率总小于100%，故D 错故选 C8 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
11、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2NDG 物=6N 时，机械效率=66.7%当【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
12、，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 9 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 C只有 【答案】 B【解析】【详
13、解】B只有 D只有 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 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。10 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多B甲升降机的电动机做的额外功较C甲升降机的电动机
14、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A 错误； BD 错误，C 正确11 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 ，
15、斜面长 L=1.2m，受到的摩擦力f=0.3N，则所做的有用功W 有 =Gh=4.5N0.4m=1.8JW 额 =fL=0.3N 1.2m=0.36J，所做的额外功故总功为 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12 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
16、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 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 ，不计绳重和摩擦，则 F21 (G G动 )1 (
17、300 N60 N ) 120N ，故 A 错误；33B、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=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WF2 s绳F v绳120N 0.03m / s 3.6W ，故 D 正确。率为： Ptt2故选 D 。13 如图所示的装置中,物体 A 重 100N,物体 B 重 10N,
18、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。
19、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。14 如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，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
20、，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 工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离 F1、 F2 始终沿竖直方向；图甲中OB=2OA，图乙中动滑轮重为为 0.01m/s 不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）60N，重物上升速度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乙方式机械效率
21、约为83.3%D乙方式F 的功率为3W2【答案】 C【解析】试题分析：由甲图可知，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 ，不计绳重和摩擦，则 F2=G+G 动） /3=（ 300N+60N） /3=120N，故 A 错误；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 FB 错误；不计绳重和摩擦，则乙方式机械效率为：有 /W1 的大小不变，故=W总 =W 有/W 有 +W 额=Gh/Gh+G 轮 h=G/G+G 轮 =3
22、00N/300N+60N=83.3%，故 C 正确；乙方式中F2=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 的功率为： P=F2 v 绳=120N 0.03m/s=3.6W，故 D 错误，故选 C考点：杠杆的平衡条件；滑轮（组）的机械效率；功率的计算16 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
23、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
24、 s s，故 D 错误；21217 分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s 内将重为100N 的物体 G 匀速提升2m ，每个滑轮的重均为 10N不计绳重及摩擦，此过程中（）A拉力 F 甲 小于拉力F 乙B F 甲做的功大于F 乙 做的功C甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率D F 甲 做功的功率等于F 乙做功的功率【答案】 D【解析】【详解】由题可知 ,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由 W 有 Gh 可知 W 甲有 W 乙有 ；不计绳重及摩擦 ,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W额G动h 可知 W甲额 W乙额，因为 W总 W有+W额,所
25、以 W总甲 W总乙。A. 由图可知 ,n 12,n23，不计绳重及摩擦，则F 甲 （ G+G 动）（ 100N+10N ） 55N， F 乙 （G+G动 ） （ 100N+10N ） 36.7NGBF =s2C重力的力臂等于SD F 方向沿 OO线向下11【答案】 A【解析】【详解】AB 由图像可得， 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
26、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。21 如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G 的情景已知重物G 所受的重力为 700 N，当他沿水平方向用400 N 的力拉重物G 时，重物G 恰好做匀速直线运动不计绳重及摩擦，下列说法正确的是A该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 NB若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s ，则 4 s 后，绳子的拉力所做的功为1 400 JC当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的功大小不同D若将重物G 换为质量更大的物体，则在不改变
27、其他条件的情况下，工人将更省力【答案】 A【解析】1A、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F（ G物G动），2滑轮组的动滑轮所受的重力：G动 =2F- G物=2400N-700N=100N，故 A 正确；B、绳子移动的距离，s=vt =0.5m/s 4s=2m，绳子的拉力所做的功：W=Fs=400N2m=800J，故B 错误；C、工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积，与绳子的不同速度无关，大小W=Fs，工人所做的功相同，故 C错误；1D、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F（ G物G动），当重物 G换为质量更2大的物体时， F 将变大，更费力，故D 错误故选 A22 用如图
28、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
29、=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。23 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 、 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
30、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，两次做功的效率都为甲 乙 1： 1故 D 错误100%，所以 24 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
