简单机械单元测试题(含答案)

1、简单机械单元测试题（含答案）（word）一、简单机械选择题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（）A.绳子自由端移动的距离为9mB.动滑轮的重力为200NC.人通过滑轮组彳的有用功为1500JD.滑轮组的机械效率为53.3%【答案】B【解析】试题分析：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,物体匀速竖直提升3m,则绳子自由端移动的距离为：s=nh=2X3m=6m,故A错误.此过程中，所做有用功为：W*Gh=800隙3m=2400J,故C错误.所做总功为：WwFs=500NX6m=

2、3000J;额外功为：W额=W总-W有=3000J-2400J=600J,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则额外功为克服动滑轮重力做的功，即W额=G动h,动滑轮的重力G动=W额/h=600J/3m=200N,故B正确为答案.滑轮组的机械效率嗅点24007fi=B0%1 %3000/故D错误.考点：滑轮组的机械效率有用功额外功2 .为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果不正确的是M44J4M19A

3、. 0s1s内，地面对物体的支持力大于10NB. 1s2s内，物体在做加速运动C. 2s3s内，拉力F的功率是100WD. 2s3s内，滑轮组的机械效率是83.33%【答案】C（1）由图乙可知，在01s内，拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F作用，处于静止状态；地面对重物的支持力F支=6干=G-3F拉+G动=100N-3X30N+G动=6动+10N10N,故A正确；（2）由图丙可知，1s2s内，物体在做加速运动，故B正确；（3）由图可知在23s内，重物做匀速运动,V3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出

4、的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3,所以拉力F的作用点下降的速度v3=3v3=3X2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率（总功率）：P总=F3v3=40NX7.5m/s=300W,故C错误；滑轮组的机械效率：刀=W有Gh100N雁X100%=F$3hx100%=4ONx刈。83.33%,故D正确。故选C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h.（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F,其关系为FI拉=（F+G）;地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F;（2）由F-

5、t图象得出在12s内的拉力F,由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功.（3）由F-t图象得出在23s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率.3 .如图所示，动滑轮重为1N,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10NC. G为10N,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,

6、所以弹簧秤读数也为5N；|1N+G=1ON,所以g=9N,故选项D正确；故选D.4 .如图所示，手用Fi的力将物体B匀速提升h,Fi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D.F2做功的功率比Fi做功的功率大【答案】D【解析】【详解】A.根据题意知道，用Fi的力将物体B匀速提升h,Fi做的是有用功，即W有=300J,借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做的是总功，即W总=500J,

7、由Wi00%知道，滑轮组的机械效率是：WWr用300Ji00%=i00%=60%W500J,心、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；W-D.由P丁知道，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.5.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A.此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，

8、省一半的力，即F=；G;B.此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，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=2g.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.6 .一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫有长方形木块C,恰好使木块水平放置，如图所示，现有水平力F由A向B缓慢匀速推动，在推动过程中，推力F将A.逐渐增大B.逐渐减小C.大小不变D.先增加后减小【答案】A【详解】以杆为研究对象，杆受重力G和C对它的支持力F支，重力的力臂为1g,支持力的力臂为l支，根

9、据杠杆平衡条件可得：F支l支=G1g,水平力F由A向B缓慢匀速推动木块，F支的力臂在减小，重力G及其力臂1g均不变，根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐增大；由于支持力逐渐变大，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体C的压力也逐渐变大，根据影响摩擦力大小的因素可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大，木块C匀速运动，受到推力和摩擦力是平衡力，推力大小等于摩擦力大小，由力的平衡条件可知，水平推力F也逐渐增大，故A符合题意，BCD不符合题意。7 .如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中甲乙A.甲图省力，机械效率甲图大8 .甲图省力，机

10、械效率一样大C.乙图省力，机械效率乙图大D.乙图省力，机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】1/、一分析甲、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-（GG动）可nW有Gh知，甲图更省力；由f=一丁7可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选B.W总GhG动h8.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是A.机械效率越大，做的有用功一定越多B.功率越大，做功越快C.有力作用在物体上，力一定对物体做了功D.功率小，机械效率也一定低【答案】B【解析】【详解】A.因为机械效率是有用功与总功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多，故A错误；8 .功率是表示做功快慢的物理量，功

11、率越大，做功越快，故B正确；C.有力作用在物体上，物体力的方向上没有移动距离，力不做功，故C错误；D.机械效率是有用功与总功的比值，与功率的大小无关，故D错误.9 .如图所示的装置，重100N的物体A在水平面做匀速直线运动，作用在绳自由端的拉力F是20N,则下列判断正确的是（不计滑轮重和滑轮间摩擦）iy一A.作用在物体A上水平拉力是100NB.作用在物体A上水平拉力是20NC.物体A受到的滑动摩擦力是80ND.物体A受到的滑动摩擦力是40N【答案】D【解析】【详解】AB.根据二力平衡的条件进行分析，因为有两条绳子作用在动滑轮上，所以作用在物体A上的水平拉力F=2X20N=40NMAB错误；CD

12、.因为物体匀速运动，所以摩擦力等于作用在A上的水平拉力，大小为40N,故C错误，D正确。10 .如图所示，属于费力杠杆的是用镶子夹物品A.用手推车推货物C.D.用汽水扳子开瓶盖B.用羊角锤起钉子【答案】A【解析】【详解】A、用镣子夹物品时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B、汽水扳子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；G用手推车推货物，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、用羊角锤起钉子，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆.故选A.【点睛】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂;费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂.11 .工人师傅利用如图所示的两

13、种方式，将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离.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【答案】C【解析】试题分析：由甲图可知，83.3%B.甲方式D.乙方式Fi由150N逐渐变大F2的功率为3WOB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重,由图乙可知，n=3 ,不计绳重和摩 甲图中，重力即阻力的方向是竖 动力臂和阻力臂的比值不=W/W由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即Fi=150N；擦，则F2=G+G动）/

14、3=（300N+60N）/3=120N,故A错误;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,变，故动力Fi的大小不变，故B错误；不计绳重和摩擦，则乙方式机械效率为:息=W南/W南+W额=6卜/6卜+6轮h=G/G+G轮=300N/300N+60N=83.3%,故C正确；乙方式中则乙方式F2的功率为：P=F2 v绳F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/sX3=0.03m/s=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12 .关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（）A.做的有用功越多，机械效率一定越高B

15、.单位时间内做功越多，机械效率一定越高C.省力越多的机械，机械效率一定越高D.额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高【答案】D【解析】【详解】A、做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A错误；B、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故B错误；C、省力多的机械的机械效率往往偏低，故C错误；D、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故D正确；故选D.【点睛】总功=有用功+额外功；有用功和总功的比值叫机械效率；由机械效率的定义可知，机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，与做功多少、功率大小无关.13

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Fi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Fi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=-GG物+G动），ni=2,n2=3,所以绳端的拉力：Fi=7（G物n2+G动），F2=-（G物+G动），所以FiF2,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

17、组w有用做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为刀上三，所以两滑轮组的机械效率相IW总同，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,ni=2,n2=3,提升物体的高度h相同，所以si=2h,S2=3h,则Sih,故D错误；i4.如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m1、m2的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知lil2,扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向。点移近相同的距离4则/|I2A/：!A/A.扁担仍能水平平衡B.扁担右端向下倾斜VlC.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-mi)l2l1VlD.要使扁担

18、恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为(m2-m0-一V12V【答案】D【解析】【详解】AB.原来平衡时，migli=m2g|2,由图知，lil2,所以mim2,设移动相同的距离？l,则左边：mig(li-A)=migli-migAl,右边：m2g(l2-Al)=m2gl2-m2gAl,因为mim2,所以miAlgm2(l2-Al)g,则杠杆的左端向下倾斜，故AB错误；CD.因为mi(li-)gm2(l2-)g,故往右边加入货物后杠杆平衡，即：mi(li-Al)g=(m2+m)(l2-)g,且migli=m2gl2,D正确。Vl,得m=(m2-mi),故C错误,l2Vli5.如图所示，物

19、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=i0N/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率为40WB.物体在水中受到的浮力为320NC.物体的体积为8Xidm3D.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=2x2m=4m拉力端移动的速度：v=s/t=4m/i0s=0.4m/s,拉力的功率：P=Fv=200NX0.4m/s=80Vy故A错；B,滑轮组的机械效率：刀=W

20、r用/亚总=(G-F浮)h/Fs=(G-F浮)h/FXh=G-F浮/2F=400N-F浮/2X200N=80%解彳导:F浮=80N,故B错；C.由F浮=。水V排g得物体的体积：V=V排=5浮/水g=80N/1x10kg/m3xi0N/kg=8x-31m3,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。16.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A.5

21、0JB.25JC.100JD.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,故产=2/=2x5n=10N；物体A在水平方向上匀速移动5m,I1$二5x5伽=2,5m则拉力移动的距离：上,拉力F做的功：=2SJ.故选B.17.如图所示的滑轮组，用F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N,在此过程中，下列说法正确的是拉力做的功是120J绳穿自由端移动的距离是2m滑轮组的机械效率是75%A点受到的拉力为300NA.B,C.D.【答案】C【解析】【详解】.由图可知，n=2,则绳子自由端移动的距

22、离：物2%22m=4m；故错误；拉力做的功：W息Fs绳30N4m=120J;故正确; .克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功：W有=$物=45NX2m=90J,滑轮组的机械效率：W100%-90J-100%=75%故正确；W120J .因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力：FA=f=45N;故错误；故ABD错误，C正确。18.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（）*iA.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

23、，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，所以测力计上升2h高度，故A错误；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错误；WT用WT用一八一，一一C.减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据可知，可以提局动W息W用+M外滑轮的机械效率，故C正确.D.用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故D错误.【点睛】重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外

24、功减小时，总功减小，所以机械效率会提高.19.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F11F2I2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

25、衡，所以力臂减小的同时，拉力要增大.20.如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小D.总功较大【答案】D【解析】解：AB.由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h可知，提升A和B所做额外功相同，故AB错误；WWCD.不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率”,额外功相同，提W、VWW额升A的过程滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，其总功较大，故C错误，D

26、正确.答案为D.点睛：本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮组提升物体高度相同时额外功是相同的.21.下图为“测滑轮组机械效率”的实验.在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m,弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）.下列说法错误的是（）A.弹簧测力计的拉力是2.4NB.物体上升的速度为0.05m/sC.弹簧测力计拉力的功率为0.12WD.滑轮组的机械效率约83.3%【答案】C【解析】分析：由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n,拉力端移动的距离s=利用WP-Wn求拉力做的总功，再利用t求功率；已知物体的重力和上升高度，利用卬=仃求有用功，滑轮组

27、的机械效率等于有用功与总功之比。解答：由图可知，弹簧测力计的拉力是2.4N,故A正确；物体2s内匀速上升0.1m,物体s0dm上升的速度为s = 3h = 3 X,故B正确；n=3,拉力端端移动距离v=-=-0.05m/sO.lm=03m拉力做的总功为：%=24NX03m=072/.拉力的功V%0.7F=0.36V/率为:W -=0.1m = D.6/，故C错误；拉力做的有用功为:;滑轮组机械效率为：呼不闰o何V=X10%工出骊W息07。故D正确;故答案为C【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，灵活

28、选用公式计算是关键。22 .农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（）A.该滑轮的机械效率中75%B.滑轮所做的有用功为1200JC.滑轮自身白重力为100ND.绳子自由端移动的距离大小为3m【答案】A【解析】【详解】AB.滑轮所做的有用功为：W有用=Gh=600NX3m=1800J,因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m,则拉力做的总功为：W总=555=40036m=2400J,所以动滑轮的机械效率为：WM00%=180OJ100%=75%W总2400J故A正确，B错误；C.不计绳重及摩擦，则拉力为：F（GG动），2那么动滑轮的重为：G动=2F-G=2X400N-600N=200N,故C错误；D.由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2,绳子自由端移动的距离为：s=nh=2x3m=6m故D错误；故选Ao23 .室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启.根据室内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