1、最新 中考物理简单机械20( 附带答案解析 )一、简单机械选择题1 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=，额外功
2、相同，提升W总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。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1；用乙滑轮所做的总功为W2， 机械效率为2， 若不计绳重与摩擦，则A W1= W21 =2BW 1 = W21 2C W1 2D W1 W21 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
3、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
4、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【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，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
5、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5 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D甲、乙均能保持平衡【答案】 B【解析】【详解】设甲乙两图中的杠杆长均为l 。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
6、 l 右- ml右 ，因为 l 左 小于 l 右 ，所以（ m 左- m）l左= m左左- ml左（ m 右- m）l右= m右右右，ll- ml故左端下沉；图乙中，设一只蜡烛的质量为m 2m l=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B6 下列几种方法中，可以提高机械效率的是A有用功一定，增大额外功B额外功一定，增大有用功C有用功一定，增大总功D总功一定，增大额外功【答案】 B【解析】【详解】A机械效率是有用功和总功的比值，总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定，
7、增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故A 不符合题意；B额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故B 符合题意；C有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C 不符合题意；D因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则有用功与总功的比值减小，故 D 不符合题意7 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，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【
8、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b（不妨设a b），先称得的白糖的实际质量为m1，后称得的白糖的实际质量为m2由杠杆的平衡原理：bm1=a1，am2 =b1，解得 m1= ，m2=则 m1 m2=因为（ m1 +m2） 2=因为 ab，所以（ m1+m2 ） -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，这是此题的关键8 如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧各减少一个钩码，杠杆会（）A左端下沉B右端下沉C杠杆仍然平衡D无法判断【答案
9、】B【解析】【详解】设一个钩码重为G，一格的长度为L，原来： 3G4L=4G3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码，现在：2G4L3G3L ，所以杠杆不再平衡，杠杆向顺时针方向转动，即右端下沉。故ACD 错误， B 正确。9 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 W1C W1= W2， 1 2BW 1D W1= W2， 1 W2， 122【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
10、甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可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.10 利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上
11、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
12、的机械效率总小于100%，故D 错故选 C11 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
13、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 12 如图所示，用滑轮
14、组在4s 内将重为140N 的物体匀速提升2m，若动滑轮重10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是A拉力 F 为 75NB绳子自由端向上移动了4mC滑轮组的机械效率约为93.3%D提升 200N 重物时，滑轮组机械效率不变【答案】 C【解析】【详解】A 由图可知， n=3，不计摩擦及绳重，拉力：F= 1 （ G+G 动） = 1 （ 140N+10N ） =50N ，故 A 错误；33B则绳端移动的距离：s=3h=3 2m=6m ，故 B 错误；C拉力做功：W 总 =Fs=50N 6m=300J ，有用功： W 有用 =Gh=140N 2m=280J，W有用 100
15、%= 280J 100% 93.3%，故 C 正确。滑轮组的机械效率：=W总300JD 提升 200N 重物时，重物重力增加，据W有用Gh=G=可知滑轮组机W总Gh G动 hGG动械效率变大，故D 错误。13 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
16、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。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，
17、则绳端移动的距离snh ，利用 WFs 求拉力做的功，再利用WP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：
18、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：大W有G最大
19、 hG最大1600N100% 88.9% ，故 DW总G最大G动hG最大 G动1600N200N错故选 B15 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【答案】 D1.8J，机械效率20%D总功2.16J，机械效率83.3%【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=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 =
20、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16 如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是A B 点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力B B 点是支点，物体A 放在车厢前部可省力C C 点是支点，物体A 放在车厢后部可省力D C 点是支点，物体A 放在车厢前部可省力【答案】 C【解析】【详解】由图可知车厢绕着点C转动 ,所以 点 C为支点 ;当物体 放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因
21、此省力，所以选项ABD都不正确，故答案为 C.17 如图所示，是一种指甲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 D 点，动力作用点分别在 B 点和 E 点，支点都在 O 点，都是费力杠杆，故 BC 错误；D、可见指甲刀中有三个杠杆： ABC 、 OBD 、 0ED ，其中 ABC 是省力杠杆，其它两个都是费力杠杆
22、，故 D 错误故选 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。18 如下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是ABCD【答案】 D【解析】【详解】根据题意知道，在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械；A图的杠杆提升重物时，由于动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，即F G；B用图中的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即F=G；C图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=2，所以，绳端的拉力是：；D图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=3所以，绳端的拉力是：；综上所述，
23、只有D 图中的机械最省力。19 如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力置 B，在这个过程中，力F 的大小将（）F，将杠杆缓慢地由位置A 拉至位A不变B变小C变大D先变大后变小【答案】 C【解析】【详解】在杠杆缓慢由A 到 B 的过程中，力F 始终与杠杆垂直，所以动力臂OA 的长度没有变化，阻力 G 的大小没有变化，而阻力臂l 却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：F?OA=G?l ，当OA、G 不变时， l 越大，那么 F 越大；因此拉力 F 在这个过程中逐渐变大C 符合题意，选项 ABD 不符合题意20 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
24、 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 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
25、组提升物体高度相同时额外功是相同的21 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
26、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。22 用图
27、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.
28、5%，故 D 错误。W总G G轮100%h350N 50N23 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】【详解】用一个动滑轮和两个定滑轮组成的
29、滑轮组竖直向上提升物体则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：A ，要求滑轮的个数要用完，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；F1G）得动滑轮的重：B、不计绳重和摩擦，根据（物动nGG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31m/s3m/s ，所以拉力F 的功率：PFv绳 5
30、00N3m/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hGG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WGhGW有用GhG有用，二是率的两个思路：一是nFhW总G G动 hW总nFG G动24 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
31、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
