简单机械复习巩固专讲专练(章末复习+综合测评+答案)

1、简单机械复习巩固专讲专练（章末复习+综合测评+答案）一、简单机械选择题1.利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，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

2、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，该滑轮的机械效率总小于100%故D错.故选C.2.如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB为一可绕固定点。转动的轻质杠杆，已知OA:OB1:2,A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg.当铝球一半体积浸在水中，在b端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平一33衡.（铝2.710kg/m,g10N/kg）下列结果正确的是A.该铝球空心部分的体积为1103m3B.该铝球的体积为3103m3C.该铝球受到的浮力为20ND.该铝球受到的浮力为40N【答案】C【解析】【分析】根据密度的公式得

3、到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到A端的拉力，铝球在水中受到的浮力等于重力减去A端的拉力，根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积【详解】铝球实心部分的体积:2.7kg332.710kg/mOB2由杠杆平衡的条件可得：Fa>OA=Fb>OB,FaFB3.5N7N,OA1铝球受到的浮力：F浮GFmgF2.7kg10N/kg7N20N,-F浮20N33铝球排开水的体积：V排-33210m,水g110kg/m10N/kg3333铝球的体积：V球2V排2210m410m,则空心部分的体积：V空VeV4104m31103m33

4、103m3.【点睛】本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公3.如图所示，轻质杠杆AB,将中点。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，则杠杆甲A.甲左端下沉，乙右端下沉C.甲右端下沉，乙右端下沉【答案】B,一一t4SB乙B.甲左端下沉，乙仍保持平衡D.甲、乙均能保持平衡【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左-m）l左=m左l左-ml左,右边为：m相同，故左边为:（m右-m）l右=m右l右-ml右,因为l左小于l右，所以（m左-m'

5、）l左=m左l左-m'l左（m右-m'）l右=m右l右-ml右,故左端下沉；图乙中，设一只蜡烛的质量为mII1112mXjl=mXyl,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，1II2(m-m)左1=(m-m)建l,42在燃烧过程中直尺仍能平衡.故选B.4.山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“非，目的是A.加快上山时的速度B.省力C.减小对物体的做功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

6、为了省力.故选B.5.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A选项正确；使用任何机械都不能省功，故BC、D选项错误；6 .用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力为60N,滑轮的机械效率为()A.16.7%B.20%C.83.3%D.100%【答案】C【解析】【详解】由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮；，拉力移动的距离s=2h,8

7、3.3%利有用GbGhGLOON=WF白FX2hFX260NX27 .下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A.功率大的机械，做功一定多8 .做功多的机械，效率一定高C.做功快的机械，功率一定大D.效率高的机械，功率一定大【答案】C【解析】试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值.解：A、说法错误，功率大，只能说明做功快；B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；G说法正确；D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大.故选C.8.如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它

8、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Gi=G2,所用竖直向上的拉力分别为F1和F2,拉力做功的功率分别为Pi和P2,两装置的机械效率分别为 确的是州和邛（忽略绳重和摩擦）.则下列选项正A. Fi>F2； ri=隹 Pi= P2C. Fi v F2 ； Yji< r2 ； Pi < P2【答案】AB.Fi>F2;叶>/Pi>P2D.FkF2-印>邛；Pi>P2【解析】【详解】1不甘绳重及摩擦，因为拉力F=（G+G轮），ni=2,n2=3,所以绳子受到的拉力分别n为：Fi=（Gi+G轮），F2=（G2+G轮），故Fi>F2；

9、故CD错误；23因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=6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；W由打=可知，机械效率相叵I,4=砰；W息又因为所用时间相同，由P=W可知，拉力做功的功率Pi=P2,故B错误，A正确.t故选A.9 .如图所示，动滑轮重为iN,拉力F为5N,则重物G和弹簧秤读数为A. G为4N,弹簧秤读数为5NB. G为9N,弹簧秤读数为i0NC. G为i0N,弹簧秤读数为5ND. G为9N,弹簧秤读数为5N【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,所以弹簧秤读数也为5N；|1N+G=所以g=9N,故

10、选项D正确；故选D.10 .如图为工人用力撬起石头的情景，小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力，其中能正确表示工人左手施力且最省力的是（）A.FiB.F2C.F3D.F4【答案】C【解析】解答：因为由图可知，四个力中F3的力臂最长，所以根据杆杆平衡条件可知，最省力的是沿F3方向.故选C.11.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）.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

11、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=5kgX10N/kgX1m=50J,故B错误；C.拉力F对物体做的总功：W总=Fs=40NX2m=80J；斜面的机械效率为：刀="邑X100%=勺0JX100%W80J=62.5%,故C正确；D.克服摩擦力所做的额外功：W额=W9W有=80J-50J=30J,由W额=£$可得，物体受到的摩擦力：f="=3史=15N,故D错误.故选C.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

12、做功，即提升物体所做的有用W功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式刀=计算出机械效率；（4）总功减去W息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.12.如图所示，用一滑轮组在 5s内将一重为 及绳自重，忽略摩擦。则200N的物体向上匀速提起 2m,不计动滑轮A.物体上升的速度是 2.5m/sC.拉力F的功率为40WB.拉力F大小为400ND.拉力F的功率为80W【解析】【详解】sA.由V 得体的速度：t故A项不符合题意；B.图可知，绳子段数为 n故B项不符合题意；CD.绳子自由端移动的速度:拉力F的功率：h 2m v t 5s0.4m s2,不计动滑轮及绳自重

13、，忽略摩擦，则拉力:1 1F -G - 200N 100N2 2v绳 2v物 2 0.4 m s 0.8m sW Fst tFv 100N 0.8m s 80W故C项不符合题意，D项符合题意。13.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了4m,物体A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦.下列说法中正确的是%zxrxzr<r<rr'A.绳子自由端在4s内移动了8mnB.物体A重力做功的功率为1000WC.物体A克服摩擦力做的功为480J11D.滑轮组的机械效率约为83.3%【答案】D【解

14、析】【详解】A.由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数n=3,因此物体A在4s内匀速前进了4m,则绳子自由端在4s内移动了s绳子=3X4m=12m=故A错误。B.物体在重力方向上没有做功，所以物体A重力做功的功率为0,故B错误。C.物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300NX4m=1200J,故C错误。D.由题可知：物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300NX4m=1200J,拉力F所做的总功W总=Fs绳子=120NK12m=1440J,所以滑轮组的机械效率1000 01200J1440J1000083.3% ,故D正确为答案。14 .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

15、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,c0D二根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=mBgOD,由图知OCvOD.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,此时左边的力矩为：mAg(OC-AL)=mAgOC-mAgAL,右边的力矩为：mBg(OD-AL)=mBgOD-mBgAL,由于mA>mB,所以mAgAL>mBgAL;所以：mAgOC-mAgL&

16、lt;mBgOD-mBgL.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。15 .用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率刀与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出刀与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下100%A.同一滑轮组机械效率刀随G物的增大而增大，最终将超过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Y=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；由公式定小于1,即同一

17、滑轮组机械效率x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”W额，所以总功w有用相同，由T-可知，两装置的机械效率相同，即4=*.故B错误；W总C、由图可知，G=12N,此时Y=80%则W有用闪有用|Gh-G_“丁丁而F=（海动）X3h=G+G动，即80%=12N+G动，解得G动=3N，故C错误;D、G物=6N时，机械效率 6Nm00%=K-故选D.X 100%= 66.7% 故 D 正确.16

18、 .如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略.现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率刀与物体重力G的关系可能符合下列图中的A.B.C.D.r1【答案】B【解析】【详解】动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大；同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率刀与物体重力G的关系并不成正比，且机械效率逐渐趋近于100%,故B正确符合题意，故选B.17 .物理兴趣小组用两个相同滑轮分别

19、组成滑轮组匀速提起质量相同的物体，滑轮的质量比物体的质量小，若不计绳重及摩擦，提升重物的高度一样，对比如图所示甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是A.甲更省力，甲的机械效率大B.乙更省力，乙的机械效率大C.乙更省力，甲、乙机械效率一样大D.甲更省力，甲、乙机械效率一样大【答案】D【解析】【分析】(1)由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离s=nh,1,F(GG动)；n(2)把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率

20、的大小关系.【详解】1，、一(1)不甘绳重及摩擦，拉力F(GG动),由图知，n甲=3,n乙=2,n所以F甲F乙，甲图省力；(2)由题知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同；根据W=G轮h、Wti=G物h,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，W由姆里100%可知，两滑轮组的机械效率相同.W总故选D.18 .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

21、段绳子承担，因此，当物体提升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C正确;亚有用_。卜_ 200附x Im%总W总2 40 J卬总=网=1ZONX2m=240J,故B错误；C、滑轮组的机械效率D、拉力F的功率故D错误.【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。19 .工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升段距离.Fi、F2始终沿竖直方向；图甲中OB=2OA,图乙中动，t轮重为60N,重物上升

22、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半的力C.乙方式机械效率约为 83.3%【答案】C【解析】B.甲方式Fi由150N逐渐变大D.乙方式F2的功率为3W试题分析：由甲图可知,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F2=G+G动）/3=（300N+60N）/3=120N,故A错误；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的大小不变，故B错误；不计

23、绳重和摩擦，则乙方式机械效率为：y=Wf/W总=亚有/亚有+W额=Gh/Gh+G轮h=G/G+G轮=300N/300N+60N=83.3%,故C正确；乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/sX3=0.03m/s则乙方式F2的功率为：P=R>v绳=120NX0.03m/s=3.6W故D错误，故选C.考点：杠杆的平衡条件；滑轮（组）的机械效率；功率的计算20 .如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,则此过程1A.工人做的有用功为800JB.工人做的总功为500JC.滑轮组的机械效率为60%D.拉力做功的功率为20W【答案】A【解析】

24、【详解】A.工人做的有用功：W有Gh400N2m800J,A选项正确。W息 Fs 250N 4m 1000J ,B.绳子的自由端移动的距离是4m,工人做的总功：B选项错误。C.滑轮组的机械效率：800J80%,1000JC选项错误。D.拉力做功的功率:c WP t1000J100W,10sD选项错误。21.如图所示，斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）.则下列说法正确的是A.斜面上的摩擦力是 50NC.拉力所做的功是 300J【答案】AB.拉力的功率是 50WD,斜面的机械效率是 80%【解析】【分析】

25、（1）利用W=Fs计算该过程拉力F做的功；利用W；r=Gh求出有用功，利用W额=亚总-W有求出额外功，然后利用W额=£$计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用PWW=一求拉力做功功率；（3）由刀=求斜面的机械效率.tW【详解】AC.拉力F做的功：亚总=5$=150砧<3m=450J；有用功：W有用=Gh=500NX0.6m=300J,额外功：W额=W息W有用=450J-300J=150J,由W额=£$可得，物体在斜面上受到的摩擦力：f =吧=150J- =50N,故A正确、 s 3mW 总450JC错误；B.拉力的功率：P=t 6s= 75W,故B错；D.斜面的

26、机械效率：r=选A.W 300JW己450JM00% 66.7%,故D错误.故22.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.不计绳重及摩擦，此过程中（）A.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】D【解析】【详解】由题可知，甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度，由亚有=6卜可知W甲有=W乙有；不计绳重及摩擦，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W额=6动h可知W甲额=W乙额，2,n2=3,不计绳重及摩擦，则因为W总=W"W额所以W总甲=W总乙。A.由图可知，n1=1(G+G动)=X(100N+10N)=55N动）="乂1100N+10N）=36.7N<F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，根据目R刀=川总可知，d=打乙，故C不正确；D.拉力做功的功率P=t油于W总甲=W总乙、时间t也相同，所以P甲=P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