【专项习题】德州简单机械专项测试(含答案解析)

1、【专项习题】德州简单机械专项测试（含答案解析）一、选择题1.工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升 3m,人对绳的拉力F为500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（）B.动滑轮的重力为200ND.滑轮组的机械效率为 53.3%A. 绳子自由端移动的距离为9mC.人通过滑轮组做的有用功为1500J【答案】B【解析】由图可知，滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重，即n=2，物体匀速3m ,则绳子自由端移动的距离为：s=nh=2X 3m=6m故A错误.所做有用功为：W有=Gh=800陈3m=2400J，故C错误.W =Fs=500N 0D .所以mA mBgOD mBg

2、 L .因此杠杆将向悬挂 A物体的一端即左端倾斜.故选C.4. 下列简单机械中既可以省力，同时又可以改变力的方向的是A.定滑轮【答案】D【解析】【分析】不同机械的优缺点都不一样：动滑轮省力，但不能改变力的方向；定滑轮可以改变方向, 但不能省力；斜面只能改变力的大小；滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向.【详解】 B.动滑轮C.斜面D.滑轮组A、定滑轮只能改变力的方向，不能省力，不符合题意；B、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，不符合题意;C、斜面可以省力，不能改变力的方向，不符合题意；D、滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，符合题意; 故选D .5. 如图所示，用相同的滑轮不同的绕法

3、提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀B.C.D.甲图省力,乙图省力,乙图省力,机械效率一样大机械效率乙图大机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】分析甲、乙两图可知，n甲=3、n乙=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由 F （G G动）可n知，甲图更省力；由nHW总Gh G动hGh 可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选B.6. 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A. 同一滑轮组机械效率n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

4、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 n =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 n知：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W有用n= n 故B错误;相同，由n 可知，两装置

5、的机械效率相同，即W总C、由图可知，G=12N，此时n =80%则&hW有用W有用Ghn:旳 0 Fs12KG耳（G+G动）X3h=G+G动，即80%=十G动，解得G动=3N，故C错误；D、G物=6N时，机械效率=有用X00%-W有用n -X uu /o故选D .X100%= *X100%=瞿 X 100%66.7% 故 D 正确.& 乜动6N+3N7.如图所示，一根木棒在水平动力（拉力） 速转到水平位置的过程中，若动力臂为F的作用下以0点为轴，由竖直位置逆时针匀L,动力与动力臂的乘积为M,则A. F增大，C. F增大，【答案】C【解析】L增大，M增大L减小，M增大B. F增大，L减小,D.

6、F减小，L增大,M减小M增大【分析】找某一瞬间:解.画出力臂，分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况，根据杠杆平衡条件求【详解】如图，I为动力臂，L为阻力臂，由杠杆的平衡条件得: 速转到水平位置的过程中，态平衡；在公式不断增大，所以积M=FI增大；故选C.【点睛】画力臂：FI=GL ;以0点为轴，由竖直位置逆时针匀I不断变小，L逐渐增大，G不变；由于杠杆匀速转动，处于动FI =GL中，G不变，L增大，则GL、FI都增大；又知：I不断变小，而 FiF逐渐增大，综上可知：动力F增大，动力臂I减小，动力臂和动力的乘（用虚线正向或反方向延长）； 从支点作力的作用线的垂线得垂足； 从支点到垂足的距离就是力

7、臂.画力的作用线&皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为 支点），另一手用力划浆下列说法正确的是（）A. 为省力，可将用力划浆的手靠近支点B. 为省力，可将用力划浆的手远离支点C. 为省距离，可将用力划浆的手远离支点D. 将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离【答案】B【解析】【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是 属于哪种类型的杠杆.【详解】运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆.根据杠杆平衡条件 FiLi=F2L2可知，船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆.AB.为省力，可将用

8、力划浆的手远离支点，故A错误，B正确；CD为省距离，可将用力划浆的手靠近支点，但费距离，故CD错误； 9.如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从 1楼地面缓慢地提到 2楼地面，用甲滑轮 所做的功为 W1 ,机械效率为 1 ；用乙滑轮所做的总功率为 W2,机械效率为 2，若不计绳重与摩擦，则（A.Win B. wi=W2, ni W2 ,1 2 D. W1=W2 ,【答案】【解析】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;根据 n=缨有可知：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

9、功越多，机械效率越低。即 Win.故选c.10.人直接用Fi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 (B.w；若人使用某机械匀速提升该重物到A. Fi 一定大于F2C. W定大于W【答案】C【解析】)Fi 定小于F2D.只有F2大于Fi, W2才大于 WB. W 甲：W 乙=5 : 4C. P 甲：P 乙=4 : 5 【答案】A【解析】D. n甲：耳乙=4 : 5【详解】AB.直接用Fi的力匀速提升重物，则Fi=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Fi与F2的大小.故A、B均错误；CD.直接用Fi的力匀速提升重

10、物，所做的功是：Wi=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 有用 +W 额外,W2 Wl,故C正确、D错误。故选Coii. 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，功率分别下列说法正确的是(【详解】GhGhA.B.C.越省力的机械，机械效率越高做功越少的机械，机械效率越低做功越慢的机械，机械效率越低总功相同，有用功越大的机械，机械效率

11、越高D.【答案】D【解析】【详解】A.斜面光滑，则不做额外功，所以W a=W总，即Gh=Fs,可得:确；W 甲: W 乙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=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100%,所以n甲：耳乙=1:1 .故D错误.12. 下列关于机械效率的说法正确的是（A. 机械效率是有用功与总功的比值，与机械省力与否无关，故A错误.B. 机械效率越低，有用功占总功的比例越低，不一定就是做的功少，故

12、B错误.C. 做功越慢的机械，功率越小.功率和机械效率是两个不同的概念，二者没有关系，不能说做功越慢的机械，机械效率越低，故C错误.D. 由n W有用 100%可知，总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高，故确.13. 为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和 认识正确的是（）A. 用动滑轮提升重物上升 h高度，测力计也上升 h高度B. 若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少C. 减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D. 若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力【答案】C【解析】【详解】A 用动滑轮提升重物上升 h高度，因为有两段绳子承重，

13、所以测力计上升2h高度，故A错误；B错误;C.减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据W有用W有用W有用 +W额外可知，可以提高动滑轮的机械效率，故 C正确.D .用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径, 误.所以向各个方向的拉力都相等，故【点睛】重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变, 机械效率会提高.当额外功减小时，总功减小，所以14.如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码 绳重及摩擦不计）A B,放手后将出现的想象是（滑轮重、NA.下降【答案】【解析】不计绳子、滑轮的重力和摩擦， B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，B所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力； A与B质量相等，重力相等，

14、将 A拉起只需B重力的一半即 可，所以B下降，A上升故选B.点睛：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题动滑轮可以省一半力，定滑轮不能 省力.B. B下降C.D.无法确定15.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B 拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大 小，而因为要提起动滑轮做功，故做功较多，故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.B.由图知，该装置由两段绳子承重，可以省力

15、，但费距离，故A错误;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 350N50N“ 册 o 5200N，故B正确；C.D.2 2n=2，所以箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度一半，故不计绳重和一切摩擦时，此装置的机械效率约为：W有用Gh350N 100% 100%87.5%，故 D 错误。W总G G轮 h350N 50NC错误;GhOD ,根据杠杆的平衡条件可得:移动相同的距离 L时,A、B的重力，其mA mB，当向支点mAg (OC- L)16. 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()0rA.杠杆仍

16、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 QDmAgOC=m BgOD，由图知 OCv OD.所以两边的力臂都减小 L ,此时左边的力矩为：=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正确为答案。17. 用Fi的拉力直接将重为 G的物体A匀速提升

17、h （如图甲）；换用斜面把物体A匀速提升相同的高度，拉力为 F2 ,物体沿斜面运动的距离为L （如图乙），利用斜面工作过程中A.有用功为F2hB.额外功为F2L Fih C.总功为（Fi+F2）L D.机械效率为Fi【答案】B【解析】A.借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则 拉力所做的总功：W总F2L,额外功 W额 W总-W有W有Fh?机械效率 耳，故D错误.故选 B.W 有 Gh Fih，故 A 错误；BC.B.F2L- Fih，故B正确，C错误；D.W总F2L18.如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是Gi、G2的货物提高相同的高度F

18、lGFlA. 用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变B. 若Gi = G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率C. 若Gi = G2，则拉力Fi与F2所做的总功相等D. 若Gi = 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；W= Gh比较两者（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W= Gh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

19、率之间的关系；(4) 根据W=Gh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错误；W有=G物h可知，两滑轮组所做的有用功BC 若Gi=G2，且货物被提升的高度相同，根据 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，甲滑轮组做的总功小于乙滑轮组做的总功，由*有可知，甲滑轮组的机械效率高，故 B正确，C错误;W=G动h可知，甲、乙滑轮组所D 两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据 做的额

20、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.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. 甲、乙两滑轮组的机械效率不相等【答案】A【解析】(1 )甲乙两滑

21、轮组所提的重物相同、上升的高度相同，根据V=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同，则W =GIt100NX 1m=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,C不正确,根据F 1( G物 G动)可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故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 Wfe=G动 h=20N 1m=20J W总+W额，两滑轮组的总功相同，即W总=100J+20J=120J ,根据号有可知，两滑轮组的机械效率相等，均为W总W有 100JWT 120J83.3%，故 D错误.故选A.改变G物，竖直向下Q20. 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，上匀速拉动弹簧测力计，计算并