简单机械单元检测(附答案)

1、最新 简单机械单元检测（附答案）一、简单机械选择题1 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 ，绳索自由端的610n 的重物在3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 10

2、4j，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 /w44dc100%=610 j/6.3 10j 100% 95.2%错误，故选总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

3、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：1f g g动 ，4由此可得动滑轮的总重是：g动4fg =4600n2000n=400n，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：s8mv0.8m/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

4、效率是：w有用ghghg=fsf 4h，w总4f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 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【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，右臂长为称得的白糖的实际质量为m1，后称得的白糖的实际质量为m2b（不妨设a b），先由杠杆的平衡原理：bm1=a1，am2

5、 =b1，解得 m1= ，m2=则 m12=12因为 ab，所以（ m1+m2 ） -m因为（ m+m ） 2=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4 用如图所示滑轮组提起重g=320n 的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力f=200n，则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计）a120nb 80nc 60nd无法计算【答案】 b【解析】【详解】由图可知， n=2，由题知， g物 =320n， f=200n，不考虑绳重和摩擦，即：，动滑轮重： g轮 =80n5 如图所示甲、乙两套装

6、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g12，所用竖直向上的拉力分别为12，拉力做功的功gf和 f率分别为p1和p2，两装置的机械效率分别为1和2（忽略绳重和摩擦）则下列选项正确的是121212121212a f f ； ； p pbf f； ； p pc f1 f2；1 2；p1 p2d f1 f2； 1 2； p1 p2【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轮 ）， f21 （ g2+g轮 ），故 f12cd 错误；+gf；故23因为动滑轮重

7、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；由 w有用可知，机械效率相同，12w总 ；又因为所用时间相同，由p w 可知，拉力做功的功率p12 p ，故 b 错误， a 正确t故选 a 6 如图所示，动滑轮重为1 n，拉力 f 为 5 n，则重物g 和弹簧秤读数为ag 为 4 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

8、为5n；，所以 g=9n，故选项 d 正确；故选 d7 如图所示，手用 f1 的力将物体 b 匀速提升 h， f1 做功为 300j；若借助滑轮组用 f2 的力把物体 b 匀速提升相同高度， f2 做功为 500j，下列说法错误的是a滑轮组机械效率为60%b两个过程物体b 均匀速运动，机械能增加c滑轮组的自重，绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致f2 做的功有一部分属于额外功21做功的功率大d f 做功的功率比f【答案】 d【解析】【详解】a根据题意知道，用1b 匀速提升1有 =300j，借助f 的力将物体h， f 做的是有用功，即 w滑轮组用 f2的力把物体b 匀速提升相同高度，2做的是总功，即w

9、总 =500j，由fw有用w总100%知道，滑轮组的机械效率是：w有用100%= 300j 100%=60% ,w总500j故 a 不符合题意；b由于两个过程物体b 均做匀速运动，所以，动能不变，但高度增加，重力势能增大，而动能与势能之和是机械能，所以机械能增大，故b 不符合题意；c由于需要克服滑轮组的自重及绳子和滑轮之间的摩擦做功，即由此导致f2 多做一些功，即额外功，故c 不符合题意；d由 pwt 知道，功率由所做的功和完成功所需要的时间决定，根据题意不知道完成功所用的时间，故无法比较功率的大小，故d 符合题意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

10、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

11、 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 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，力； a 与 b 质量相等，重力相等，将b 拉起只需升。故选： a。a 所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省a 重力的一半即可，所以a 下降， b 上【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点

12、，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。10 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 g1g2 则有用功相等对动滑轮做的功为额外功w额 g动h ，乙的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，

13、机械效率不同，提升重物越重机械效率越高 d 错11 如图所示的装置中,a重100n,物体b重10n,在物体b,a在水平物体的作用下 物体面，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衡，可求出拉力。（3）利用滑轮组距离关系，b 移动的距离是f 和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力

14、三力平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，用滑轮组在 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4

15、mc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，滑轮组的机械效率：=w有用280j 100% 93.3%，故 c 正确。 100%=w总300jd 提升 200n=w有用ghg重物时，重物重力增加，据=可知滑轮组机w总gh g动 h

16、 gg动械效率变大，故d 错误。13 如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为 g1 和 g2 的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是a若 g1=g2，则 f1 f2，甲的机械效率高b若 g1=g2，则 f1 f2 ，乙的机械效率高c若 g1g2 ，则 f1f2，甲、乙的机械效率相同d若 g1 g2，则 f1 f2，乙的机械效率高【答案】 d【解析】【详解】a. 由于滑轮组相同 ,并且不计摩擦则额外功相等,若 g =g2，则有用功也相同，所以机械效1率相等，故a 错误； b. 甲图 n=3,f1= g1,乙图 n=2,f2

17、= g2,若 g1=g2 ,则 f1f 2，提升相同的重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故b 错误； c. 甲图 n=3,f1= g1,乙图 n=2,f2= g2,若 g1g 2,则 f1f2 ,若 g1g 2，则乙图有用功多，机械效率高，故c 错误；d. 甲图 n=3,f 1=g1,乙图 n=2,f2 = g2,若 ,则 f1 f2;甲乙两图由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若 g1g 2，由 w=gh ，可得，则乙图有用功多，机械效率高，故d 正确；故选 d.【点睛】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大

18、小可比较机械效率的高低14 用图 3 甲、乙两种方式匀速提升重为 100n 的物体，已知滑轮重 20n、绳重和摩擦力不计则a手的拉力： f 甲=f 乙；机械效率：甲 =乙b手的拉力：f 甲 f 乙 ；机械效率： 甲 乙c手的拉力：f 甲 f 乙 ；机械效率： 甲乙d手的拉力：f 甲 f 乙 ；机械效率： 甲 乙【答案】 d【解析】【详解】由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：f 甲 f 乙 ；两幅图中的w 有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑w有轮的重力做

19、功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式可知，有用功相w总同时，总功越大的，机械效率越小；所以选 d15 同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为和滑轮的摩擦力不计则（ ）100n的物体，已知滑轮重20n、绳重a手的拉力： f 甲 f 乙 ；机械效率：甲 乙b手的拉力：f 甲=f 乙； 机械效率： 甲 =乙c手的拉力：f 甲 f 乙 ；机械效率：甲 乙d手的拉力：f 甲 f 乙 ；机械效率： 甲 乙【答案】 c【解析】【详解】甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，f甲g ，并且可以改变力的方向。乙为动滑轮，1），由题知，g 动甲乙。乙（动=20ngffg，因此f2g如图所

20、示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功w 有用 一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由 w有用乙 ，故 c 正确为答可知，定滑轮的机械效率高，所以甲w总案，选项 abd 错误。16 如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力f，将杠杆缓慢地由位置a 拉至位置 b，在这个过程中，力f 的大小将（）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

21、：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17 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

22、，则拉力分别为：f11 （g1+g轮 ）， f21 （ g2轮），3+g2由题知 f1f21（ g1+g 轮 ） 1 （ g2 +g 轮 ），即： 1（ 60n+g 轮 ） 1（ 38n+g，所以3232轮），解答动滑轮的重力：g 轮 6n 。故选： b。18 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

23、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 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19 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

24、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=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

25、总功相同，即w总 =100j+20j=120j ，有w有w100j83.3% ，故 d 错根据可知，两滑轮组的机械效率相等，均为w总w总120j误故选 a20 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，最终将达到100%b当 g 物 =12n 时，弹簧测力计读数为5nc此滑轮组动滑轮的重力为4nd g 物 不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改【答案】 b【解析】【分析】（ 1）使用机械时，人们为完成某一任

26、务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率；（ 2）不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据w有用w有ghgg 物 =12n 时弹w总w有 w额求得动滑轮的重力，再计算gh g动h g g动簧测力计读数；（ 3） g 物 不变，改变图甲中的绕绳方式，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；克服动滑轮做的额外功相同，由此分析机械效率的变化情况。【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做额外功，所以总功一定大于有用功；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

27、不能达到和超过100%，故 a 错误；bc 、由图可知， g=12n ，此时 =80%，不计绳重和摩擦，w有用w有ghg，w总w有w额gh g动 h g g动12n80% ，即：12n g动解得动滑轮的重力：g 动=3n ，故 c 错误；g 物 =12n 时，弹簧测力计读数：f1 （ g物 g动）1 （12n3n ） 5n ，故 b 正确；33d、 g 物 不变，改变图甲中的绕绳方式，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，总功相同，则两装置的机械效率相同。故d 错误。故选： b。21 如图所示，某人用扁担担起两筐质

28、量为m1 、m2 的货物，当他的肩处于o 点时，扁担水平平衡，已知l1l 2，扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向o 点移近相同的距离l，则a扁担仍能水平平衡b扁担右端向下倾斜vc要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2- m1）ll1l 2vd要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2- m1）lvll2【答案】 d【解析】【详解】ab 原来平衡时， m1gl1=m2gl2，由图知， l1 l2，所以 m1 m2，设移动相同的距离 ?l，则左边： m111 11 g（ l -l） =m gl - m g l，右边： m2g（l2- l） =m2gl2- m

29、2gl，因为 m1m2，所以 m1lg m2lg，则 m1 122ab 错误；（ l -l ）g m（ l - l） g，则杠杆的左端向下倾斜，故cd因为 m1（ l1- l） gm2（ l2- l） g，故往右边加入货物后杠杆平衡，即： m1（ l1 - l） g=（ m2+m）（ l2- l） g，且 m1gl1=m2gl2，v得 m=（m2- m1 ）l，故 c 错误， d 正确。l2vl22 如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆a仍能平衡b不能平衡，大球那端下沉c不能平衡，小球那端下沉d无法判断【答案】 c【解析】

30、【详解】开始时两球平衡，即力矩相等；当运动时，两球速度相同，则在相同时间内移动的距离相同，大球的力矩减少的快，则大球力矩会小于小球力矩，杠杆向小球那端下沉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

31、的力臂都减小 l ，此时左边的力矩为：ma goc- 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 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