简单机械测试卷(含答案)

1、简单机械测试卷（含答案）一、选择题A处施加一竖直向上的力1 .如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴， OA为拉杆.现在拉杆端点F的大小F,使箱体从图示位置绕。点缓慢逆时针转至接近竖直位置.则力B.始终不变D.先变小后变大A. 一直变大C. 一直变小【答案】B【解析】【详解】F竖直向上，重力 G竖由题意可知，箱体的重力不变，也就是杠杆的阻力大小不变，动力 直向下，这两个力的方向始终平行，根三角形的相似性可知，动力臂与阻力阻的比值是不 变的，根据杠杆的平衡条件可知动力与阻力的比值也是不变的，由于阻力不变，所以动力F的大小是始终不变的，故应选B.2 .为探究杠杆平衡条件，老师演示时，先在杠杆两侧挂钩码进行实

2、验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究（如图），这样做的目的是（）A.便于直接读出拉力的大小B.便于同学们观察实验C.便于正确理解力臂【答案】CD.便于测量力臂的大小从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，由杠杆的平衡条件知道，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识，故C正确.3 .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 Wi,机械效率为 1 ;用乙滑轮所做的总功率

3、为W2,机械效率为 2,若不计绳A. WK W2, Y1> Y2 B. W1=W2, rv 邛C. W1> W2 , 1< 2 D. W1=W2 , 1= 2【答案】a【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一一 W功相同；根据 Y=上可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越W心、少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮彳的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即 Wi<W2,但通故选C.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

4、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，所以是为了省力.故选B.5.某商店有一不等臂天平（祛码准确），一顾客要买2kg白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg祛码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg祛码，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2Kg B.小于2Kg C大于2Kg D,无法知道 【答案】C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b （不妨设a> b）,先m2b称得的白糖的实际质量为mi,后称得的白糖的实

5、际质量为am2=由杠杆的平衡原理：bmi=aM, am2=bM,解得mi="a ba b （a- b）2：+ 1 4 - 2 => 0则 mi + m2d R 因为（mi+m2）- 2=卜 口岫 因为 a 所以（mi+m2）-2>0,即mi+m2>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.6.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

6、确的是产F ） ¥，.产，丁产丁尸产 丁.、A.绳子自由端在 4s内移动了 8mC.物体A克服摩擦力做的功为 480J 11【答案】D【解析】【详解】A.由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数B.物体 A重力做功的功率为 1000WD.滑轮组的机械效率约为83.3%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=3X 4m=12mb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=300NX 4m=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=300N

7、X 4m=1200J,拉力F所做的总功 W总=Fs绳子=120NX 12m=1440J,所以滑轮组的机械效率1000 01200J1440J1000083.3% ,故D正确为答案。7 .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，则下列说法正确的是（）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 100%8 . 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 r =66.7%【答案】D【解析】【详解】A、使用滑

8、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息=W看+W额，所以总功3有用相同，由刀可知，两装置的机械效率相同，即 4二*.故B错误；W总C、由图可知，G=12N,此时Y =80%则国有用w有用|Gh -G“匹二乐-万瑞 ©G动）X3h=G+G动，即80

9、%=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.8.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（）A.若Gi= G2,拉力做的额外功相同8 .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】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

10、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，机械效率不同，提升重物越重机械效率越 高.D错.9 .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4mC.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)=1X (140N+10N) =50N,故 A 错误；33B.则绳端移动的距离：s=3h=3x 2m=6m

11、 ,故B错误；C.拉力做功： W总=Fs=50NX 6m=300J,有用功： W有用= Gh=140N X 2m=280J,滑轮组的机械效率：=叫巴X 100%= 280J X 100% = 93.3%,故C正确。W 总300JW1用GhGD, 提升200N重物时，重物重力增加，据=工厂二嬴；TT = 7T 可知滑轮组机W总Gh G动h G G动械效率变大，故 D错误。10.如图所示甲、乙两套装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G1=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Pl和P2,两装置的机械效率分别为呼和许（忽略绳重和

12、摩擦）.则下列选项正确的是A. Fi>F2 印V * PKP2B. Fi>F2 印=* Pi=P2C. F1VF2 印V* PKP2D.曰<巳印>* Pi>P2【答案】B【解析】【详解】甲滑轮组n是2,乙滑轮组n是3,乙更省力.由于两个滑轮组做的有用功相同，额外功相 同，它们的机械效率也相同.在相同时间内做的总功相同，它们的功率也相同.故B正确.力分别是Fl、F2、F3,比较它们的大小应是（）A, F1>F2>F3B, F1VF2VF3C. F2 > F1 > F311 .如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所

13、用的拉D, F2VF1VF3设物块与地面的摩擦力为 f,第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑轮不省力，所以F=f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力.所以F2=-f; 2第三个图中滑轮为动滑轮，但F3处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所以要费力即F3=2f;故F2<F1<F3;答案为D.12 .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

14、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F11 F2I2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.13.在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是（不计机械自 重、绳重和摩擦）（）【答案】D【解析】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：A.图示是一个定滑轮拉力 Fi = G ;B.根据勾股

15、定理知 h='子二了 = 3m,图中为斜面，F2X5m = GX3m,得至U F2=0.6G; C.如图所Li2L + 3L5Lq2示，由图可知h 2L2,由杠杆平衡条件可得：F3XL2=GXLg,拉力F3= G>/4'G =30.4G; D.由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3,拉力F4=G;因此最小拉力是 F4；故选：D。点睛：由图示滑轮组，确定滑轮组的种类，根据滑轮组公式求出拉力Fi、F4；由勾股定理求出斜面的高，根据斜面公式求出拉力F2的大小；由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关系，然后由杠杆平衡条件求出拉力F3；最后比较各力大小，确定哪个拉力最小。14 .内有

16、少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡.下列四个图中，能正确表示饮料罐（含饮料）所受重力的示意图是（）D.【答案】A【解析】【详解】 重力的方向始终竖直向下，故 CD错误；根据题意，内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆的平衡条件知，只有重力的作用线经过支点时，罐子才会保持平衡，故 A正确，B错误.故选A.【点睛】关键是根据杠杆的平衡条件分析，理解当一个力通过支点时，此力的力臂为零，对杠杆起 不到任何作用，即原来平衡的杠杆会仍然平衡.F为质B处挂两15 .在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁 架台上，木板可以围绕中间自由转动.每个钩码

17、的质量为200g, A、B C、D、E量不计的挂钩，己知 AB= BO=OC= CD, ABOCD的连线与EDF的连线垂直.现在 个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡（如图所示）.下列做法能使木板仍在水 平位置平衡的是nA.在B、D两处各加挂一个钩码B.在B处加挂1个钩码，D处加挂2个钩码C. B处挂两个钩码不变，把 D处的一个钩码挂在 F处D.把B处两个钩码挂在 A处，把D处的一个钩码挂在 C处【答案】C【解析】【分析】(1)符合杠杆平衡条件 Fi1i=F212,杠杆平衡，不符合杠杆平衡条件，力和力臂乘积大的一 端下沉.(2)力臂是从支点到力的作用线的距离，把钩码挂在E处、F处杠杆水平

18、平衡时，力臂均和钩码挂在D处的力臂相等.【详解】设AB=BO=OC=CD=海个钩码的重力为 GA.在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3Gx L,右侧力与力臂的积为2Gx 2L,因3Gx Lw2Gx 2L,所以木板不会平衡，故 A错误；B.在B处加挂1个钩码、D处加挂2个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3Gx L,右侧力与力臂的积为3Gx 2L,因3Gx Lw 3Gx 2L,所以木板不会平衡，故 B错误；C.把D处的一个钩码挂在 E处或F处，杠杆右侧的力臂不变，仍为OD长，杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等，所以木板会平衡，故 C正确.D.把B处两个钩码挂在 A处，把D处的一个钩码挂

19、在 C处，杠杆左侧力与力臂的积为 2Gx 2L,右侧力与力臂的积为 GX L,因2Gx 2LGX L,所以木板不会平衡，故D错误；故选C.16 .如图所示，体重为 510N的人，用滑轮组拉重 500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体 A受到地面的摩擦阻力为 200N.动滑轮重为20N (不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体 A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，).则卜列计算结果中正确的是A.人对地面的压力为 400NB.绳子自由端受到的拉力大小是100NC.人对地面的压力为 25

20、0ND.绳子自由端运动速度是0.06m/s【答案】A【解析】【详解】1由图知，n=2,所以拉力F 一 (G轮 f地)110N ；22 0.02m/s 0.04m/s；所以人对地面的压力 F压 G F 510N 110N400N ；绳子自由端运动速度 v【点睛】本题中有用功应该是克服摩擦力做功，即拉力1司两足F 2（g$& f地）17 .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，功率分别为P甲

21、、P乙，机械效率分别为 刀甲、刀乙.下列说法正确的是（）Gh 五 Gh 518.如图所示，工人用 中A.工人做的有用功为 800JC.滑轮组的机械效率为 60%B.工人做的总功为 500JD.拉力做功的功率为 20W甲乙A F 甲：F 乙=5:4B. W 甲：W 乙=5：4C. P 甲：P 乙=4：5D.Y）甲：刀乙=4：5【答案】A【解析】【详解】A,斜面光滑，则不做额外功，所以 WkW总，即Gh=Fs,可得:确；W甲：W乙B,因为W*WwGh.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：Pf

22、F甲：F乙二5： 4, 故C错误；D,不做额外功时，两次做功的效率都为100%,所以刀甲：刀乙=1： 1.故D错误.250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,则此过程【答案】A【解析】【详解】A.工人做的有用功：W有 Gh 400N 2m 800JA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：800J 80% ,1000JC选项错误。D.拉力做功的功率:1000J100W ,10sD选项错误。19.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自 由端用大小分别为 F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩B. F1和F2做的功一定相等C.甲、乙的机械效率不相等D.绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等【答案】C【解析】【详解】A.不计绳重及摩擦，因为拉力：F= （G 物+G 轮）/n, n1=2 , n2=3, 所以绳子受的拉力：Fi = （G 物+G 轮）/2, F2= （G 物+G 轮）/3,所以F1 >F2,故A正确；B.不计绳重及摩擦，拉力做的功：Wi =Fisi= （G 物+G 轮）/2 >2h= （G 物 +G 轮）h