1、中考物理简单机械20( 附带答案解析 ) （word）一、简单机械选择题1 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：ABC 、 OBD 、 0ED ，其中ABC是省力杠杆，其它两个都是费
2、力杠杆，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。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【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
3、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 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甲乙两种方式都省一
4、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 F21160 N ) 120N ，故 A
5、错误；(G G动 )(300 N33B、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F2v绳120N 0.03m / s 3.6W ，故 D 正确。率为： Ptt故选 D 。5 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
6、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 6 在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是A可以省力或省距离，但不能省功B可以省力，同时也可以省功C可以省距离，同时也可以省功D只有在费力情况时才能省功【答案】 A【解析】【详解】使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故使用任何机械都不能省功，故B、 C、 D 选项错误；A 选项正确；7如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J 的
7、有用功，100J 的额外功，则该动滑轮的机械效率为（）A75B 66 7C 333D 25【答案】 A【解析】试题分析：由题意可知，人所做的总功为W 总=W 有 +W 额=300J+100J=400J，故动滑轮的机械效率为 =W有/W 总 =300J/400J=75%，故应选A。【考点定位】机械效率8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，右端下沉C杠杆不能平衡，左端下沉D无法判断【答案】C【解析】【详解】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
8、为OC、 OD ，根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=m B gOD ，由图示可知，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，此时左边为： mA g（ OC L ） =m AgOC mAg L ，右边为： mBg（OD L ） =mB gOD mB g L ，由于 mA mB ，所以 mA g L mB g L；所以： mAgOC mA g L mB gOD mB g L 因此杠杆将向悬挂A 物体的一端即左端倾斜故选 C9 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 ）
9、 .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-50J 30J，由 W额 fs 可得 ,物
10、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，即提升物体所做的有用W有用功；（ 3）求出了有用功和总功，可利用公式计算出机械效率；（ 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 如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是ABCD【答案】 C【解析】【详解】1A 此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=G；2B此图是定滑轮，由定滑轮及其
11、工作特点可知，不省力，即F=G；C此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3 股，则 F=1G；3D此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2 股，则 F=1G2由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C， C 符合题意11 如图所示的滑轮组上:A B,挂两个质量相等的钩码放手后将出现的现象是（忽略滑轮重绳重及摩擦） （ ）A A 下降B B 下降C保持静止D无法确定【答案】 A【解析】分析：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。解答 ： B 所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A 所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力； A 与 B 质量相
12、等，重力相等，将B 拉起只需 A 重力的一半即可，所以A 下降， B 上升。故选： A。【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。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、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
13、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 , 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
14、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，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。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 F3【答案】 DB F1 F2 F3C F2 F1 F3D F2 F1 F3【解析】【详解】设物块
15、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 如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1 、G2 的货物提高相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是A用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变B若 G1 G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率C若 G1G2 ，则拉力F1 与 F2 所做的总功相
16、等D若 G1 G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等【答案】 B【解析】【分析】（ 1）同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化；（2）滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据WGh 比较两者所做总功之间的关系；（3）滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据WGh 比较两者的大小，再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系；（4）根据 WGh 比较有用功的大小【详解】A 用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比值不同，则滑轮组的机械效率不同，故A
17、错误；BC 若 G1=G 2，且货物被提升的高度相同，根据W 有 =G 物 h 可知，两滑轮组所做的有用功相等；不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只有 1 个动滑轮（即动滑轮重更小），所以由W 总 = （G 物 +G 动）h 可知，甲滑轮组做的总功W有可知，甲滑轮组的机械效率高，故B 正确， C 错误；小于乙滑轮组做的总功，由W总D两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据W=G 动 h 可知，甲、乙滑轮组所做的额外功不相等，故D 错误故选 B 【点睛】涉及机械效率的问题时，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，使用
18、滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功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
19、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 s s，故 D 错误；21217 如图所示，在水平拉力F 的作用下，使重300N 的物体在水平桌面上以0.lm/s 的速度勻速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重、动滑轮重及摩擦），F 及其功率的大小分別为（）A2
20、0N 2WB 20N 6WC 60N 2WD 30N 6W【答案】 B【解析】【详解】由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3，则绳端的拉力：F=f/3=60N/3=20N；绳子自由端的速度为：v 绳 =3v 物 =30.1m/s=0.3m/s；则拉力F 的功率为： P=Fv 绳=20N 0.3m/s=6W；故 ACD 错误， B 正确 18 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
21、率为40WB物体在水中受到的浮力为320N-33C物体的体积为8 10mD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/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：3
22、3-3 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。19 如图甲所示，是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示的滑轮组起吊物料的如果这个滑轮组把310s 内匀速提升l0m，绳索自由端610N 的重物在3的拉力 F=2.110N，不计一切摩擦和绳重，则下列说法中正确的是A拉力做的功是2.1 4B拉力310JF 的功率是 2.1 10WC该滑轮组的动
23、滑轮共重300ND该滑轮组的机械效率是80%【答案】 C【解析】由图乙知道，滑轮组绳子的有效股数是n=3，即绳子自由端移动的距离是：s=3h=310m=30m，所以拉力做的功是：W 总 =Fs=2.1 103 N 30m=6.3 104J，故 A 错误；拉力做功的功率是：P=W 总 /t=6.3 104 N/10s=6.3103 W，故 B 错误；若不计绳重和摩擦，则由F= （ G+G 动 ） /n 可知，动滑轮的总重是：G 动=nF-G=32.1 103 N -6103 N=300N ，故 C 正确；拉力做的有用功是：W 有=Gh =6103N10m=6104有J，滑轮组的机械效率是： =W
24、 /W44DC100%=610 J/6.3 10J 100% 95.2%错误，故选总20 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、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F 做的功为A50JB 25JC100JD 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 21 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】
25、【详解】在 A 的斜面中，存在 FG；在 B 的滑轮组中，n=3，故FG ；在 C14m=G2m，故 F1 =2=32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 ；可见所需动4力最小的是D 22 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；拉力做的功：W 总=（G+G动 ） h=（ 3
26、00N+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%，故移动的距离： s=nh=23m=6m，绳子自由端移动的速度：故选 C。D 错误；由图可知， v=s/t =6m/10s=0.6m/sn=2，则绳端，故 B 错误，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
27、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350N 50NF200N ，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Gh350NW总100%100% 87.5% ，故 D 错误。G G轮 h350N 50N24 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
28、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W求拉力的功率；Pt（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率=60%，利用W有 = GhGhG 求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力W总FsF 3h3F1F（ 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）
29、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7200J120W ，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%31GG动因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则F，3所以， G动nFG 3500 N200N300N ，故 B正确；3（3）该工人竖直向下拉绳子自由
30、端运送货物时，绳子的最大拉力：F大G人mg 60kg10N/kg600N ，故 C 错；（4）由 F1 GG动可得，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1600N88.9% ，故 D大W总G最大G动hG最大 G动1600N100%200N错故选 B25 甲乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、 G2 提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（）A若 G1= G2，拉力做的额外功相同B若 G1= G2 ，拉力做的总功相同C若 G1= G2，甲的机 械效率大于乙的机械效率D用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变【答案】 C【解析】【详解】有用功为 GH ，若 GG2则有用功相等对动滑轮做的功为额外功W额G动 H ，乙的1动滑轮质量大额外功多，因此乙的总功多，机械效率低答案AB 错， C 对同一个滑轮组提起不同的重物，有用功不同，额外功相同，机械效率不同，提升重物越重机械效率越高 D 错
