简单机械专项检测试题(含答案

1、简单机械专项检测试题（含答案）一、选择题使用时用脚踩踏板，桶盖开启.根据室内1. 室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味, 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,【答案】D一个是费力杠杆【解析】图中的垃圾桶有两个杠杆，DEF为一个杠杆，一个杠杆，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆，故答案选动力臂大于阻力臂属于省力杠杆;D.ABC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

2、阻力臂的大小入手.2.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Gi、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（）Flr甲0；A. 若Gi= G2,拉力做的额外功相同B. 若Gi= G2，拉力做的总功相同C. 若Gi= Q,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】AB错，C对.同一个滑轮有用功为GH，若Gi G2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

3、重机械效率越 高.D错.3.人直接用F的拉力匀速提升重物，所做的功是 同一高度则人的拉力为 F2,所做的功是W2 （A. Fi 一定大于F2B.D.只有F2大于Fi, W2才大于 WC. W定大于W【答案】C【解析】【详解】W;若人使用某机械匀速提升该重物到）Fi 定小于F2AB.直接用Fi的力匀速提升重物，则F1=G,使用滑轮匀速提升该重物，由于滑轮种类不清楚，F2与G的大小关系不能判断，则无法比较F1与F2的大小.故A、B均错误；CD.直接用F1的力匀速提升重物，所做的功是：W1 =W 有用=Gh；使用滑轮匀速提升该重物到同一高度，即W有用=Gh；但由于至少要克服摩擦力做额外功，故W2=W

4、有用+W额外,W2 Wi,故C正确、D错误。故选Co4.如图所示，斜面长 斜面向上匀速拉到顶端，50NA. 斜面上的摩擦力是C. 拉力所做的功是 300J【答案】A【解析】B.拉力的功率是50WD.斜面的机械效率是 80%3m,高0.6m，建筑工人用绳子在 6s内将重500N的物体从其底端沿 拉力是 150N （忽略绳子的重力）.则下列说法正确的是【分析】（1）利用W = Fs计算该过程拉力 F做的功；利用 W有=Gh求出有用功，利用 W额=W总-W有求出额外功，然后利用 W额=5计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用PWW有=求拉力做功功率；（3）由n= 二厂求斜面的机械效率.tW总【

5、详解】AC.拉力 F 做的功：W 总=Fs= 150NX 3m= 450J；有用功： W 有用=Gh= 500NX 0.6m = 300J, 额外功： W额=W总-W有用=450J - 300J= 150J，由 W额=fs可得，物体在斜面上受到的摩擦力：f=叫=s= 50N，故 A 正确、3mC错误；B.拉力的功率：P= W =t 6s=75W，故 B 错;D.斜面的机械效率：n =W有 300J=X00%W、450J66.7%，故D错误.故5.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

6、正确的是A.沿斜面向上的拉力 0.3NC有用功1.8J,机械效率20%【答案】DB.有用功0.36J，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=4.5NX 0.4m=1.8J所做的额外功 W额=fL=0.3N X 1.2m=0.36J故总功 为 W =W 有+W 额=1.8J+0.36J=2.16J 机械效率 n =Wt/W 总=1.8J216J=83.3%.故选项 D 是正 确的.【考点定位】功、机械效率的相关计算.6. 如下图所示的四种机械提起

7、同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是4 itB.A.c.D.【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：冷；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:r；综上所述，只有 D图中的机械最省力。7. 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

8、摩擦，此过程中（）GA. 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】【解析】【详解】由题可知重及摩擦W额=G动h可知W甲额=W乙额，因为W，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，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 总=W有+W额所以 W总甲=W总乙。A.由图可知，ni =1 1 12, n2= 3，不计绳重及摩擦，则F 甲=2 （G+G 动）=2x（ 100N+10N ）= 55N , F 乙=3 （G+G)=3X(

9、 100N+10N )= 36.7NF甲，故A不正确。B. F甲与F乙做的功均为总功，由于 W总甲 =W总乙，即 F甲做的功等于F乙做的功，故 B不正确；C.由于 W甲有=W乙有,W总甲=W总乙根据W有I，故C不正确；D.拉力做功的功率t ，由于 W总甲=W总乙、时间n =审恳可知,n=n乙 t也相同,所以P甲=卩乙，故D正确；故选D.【点睛】甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用 功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和， 机械效率是有用功与总功的比值.&在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相

10、同的物体匀速提 升相同的高度.若用 n甲、n乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是A.n甲=耳乙，W甲=WB.n甲耳乙,W甲WC.n甲Vn乙，W甲V WD.n甲耳乙，W甲v W【答案】A乙乙乙乙【解析】【详解】物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式W=Gh可知做的有用功相同；由图可知，动滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重和摩擦，则拉力做的额外功相同.有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W有W甲=W乙.根据n可知，机械效率相同，即n甲=n乙故A符合题意.Fi、9.如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别

11、为F2、F3,下列关系中正确的是F-z z7 / zA. Fi F2 F3B. Fiv F2V F3C. F2 Fi F3D. F2 Fi F3【答案】D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力,所以根据二力平衡，此时拉力Fi=f ；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，1所以根据二力平衡，此时拉力F2=丄f；2第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力，即F3=2f ；由此可得F2 Fi F3.故D正确.10.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()U5ES

12、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 对应的力臂分别为 OC、C 0DSA、B的重力，其OD ,根据杠杆的平衡条件可得:移动相同的距离 L时,mAgOC=mBgOD，由图知 OC mB，当向支点mAg (OC- L)=mAgOC-m Ag L,右边的力矩为： mBg (OD- L) =mBgOD-mBg L,由于 mAmB，所以 mAg L mBg L; 所以： mAgOC-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

13、正确为答案。11. 如图所示，可绕 0点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M .用一把弹簧测力计依次在A、B、C三点沿与圆0相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三 次的示数分别为 Fi、F2、F3，它们的大小关系是I) O A R/|A.Fi = F2=F3=GB.Fi F2 F3 F2 F3 GFi F2=F3=GD.【答案】AGXOD=F F2,故A正确；B.不计绳重及摩擦，拉力做的功：Wi =Fisi=W2=F2S2=（G 物+G 轮）/2 2h= （G 物 +G 轮）h（G 物+G 轮）/3 3h= （G 物+G 轮）h所以W1=W2,故B正确。C.因为动滑轮重相同，提

14、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，因为所以滑轮组的机械效率相同，故 D .因为绳子自由端移动的距离n =Wr用 /W 总,C错误；s=nh, n 1=2， n2=3,提升物体的高度h相同，所以所以S1 =2h, S2 =3h ,SlMs,故D正确;lOm，绳索自由端17. 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6X 10n的重物在10s内匀速提升的拉力F=2.1 X 10,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 X 10C.该滑

15、轮组的动滑轮共重 300N”【答案】C【解析】由图乙知道，滑轮组绳子的有效股数是s=3h=3 X10m=30m，所以拉力做的功是：B.拉力F的功率是2.1 XD.该滑轮组的机械效率是80%n=3，即绳子自由端移动的距离是：W 总=Fs=2.1 X03 N X0m=6.3 XO4 J,故 A 错误；拉力做功的功率是：P=W总/t=6.3 X04N/10s=6.3 X3 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=3X2.1 X03 N6X103 N=300N，故 C正确；拉力做的有用功是：W有=Gh=6 X103 N X10m=6X104 J

16、，滑轮组的机械效率是：n =Wr/W18.如图所示，在水平拉力 的摩擦力为5N，不计滑轮、总 X100%=6X104J/6.3 1X4J X 100%95.2%故 D 错误，故选 C .F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为A. 50J B 25J C. 100J【答案】B【解析】【详解】D.200J如图所示，是动滑轮的特殊用法,故If = 2/ = 2 X Sn S ION；物体A在水平方向上匀速移动拉力是 A与地面摩擦力的2倍,5m,* = T X !iiim - 2,5fn则拉力移动的距离：2拉力F做的功：W = Ts 10

17、m X 2.5m = 25 故选B .19. 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率n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n与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则 下列说法正确的是帥QA. 同一滑轮组机械效率 n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

18、械效率；(2 )不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据W有用GhW总W有W额Gh G动h 求得动滑轮的重力，再计算G物=12N时弹G G动簧测力计读数；分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用(3) G物不变，改变图甲中的绕绳方式，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 n随G物的增大而增大，但最终不能达到和超过 100%，故A错误；BC、由图可知，不计绳重和摩擦,G=12N，此时W有用n =80%W有GhGh G动hG G动12N即：12N G 动解得动滑轮的重力:G动=3N，故C错误;11G物=12N时，弹簧测力计读数：F-（G物 G动）一（12N 3N ） 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