物理简单机械专项综合练习题(含答案解析)

物理简单机械专项综合练习题（含答案解析）一、选择题1．以下列图，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）．则以下说法正确的选项是A．斜面上的摩擦力是50NB．拉力的功率是50WC．拉力所做的功是300JD．斜面的机械效率是80%【答案】A【解析】【解析】（1）利用W＝Fs计算该过程拉力F做的功；利用W有＝Gh求出适用功，利用W额＝W总﹣W有求出额外功，尔后利用W额＝fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用P＝W求拉力做功功率；（3）由η＝W有求斜面的机械效率．tW总【详解】AC.拉力F做的功：W总＝Fs＝150N×3m＝450J；适用功：W适用＝Gh＝500N×0.6m＝300J，额外功：W额＝W总﹣W适用＝450J﹣300J＝150J，由W额＝fs可得，物体在斜面上碰到的摩擦力：f＝W额150JW总450J＝＝50N，故A正确、C错误；B.拉力的功率：P＝＝s3mt6s＝75W，故B错；D.斜面的机械效率：η＝W有＝300J×100%66.7%，故D错误．故W总450J选A．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O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，杠杆恰幸好水平川址平衡．（铝2.7103kg/m3，g10N/kg）以下结果正确的选项是A．该铝球空心部分的体积为1103m3B．该铝球的体积为3103m3C．该铝球碰到的浮力为20ND．该铝球碰到的浮力为40N【答案】C【解析】【解析】依照密度的公式获取铝球实心部分的体积，依照杠杆的平衡条件获取A端的拉力，铝球在水中碰到的浮力等于重力减去A端的拉力，依照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获取空心部分的体积．【详解】铝球实心部分的体积：V实m2.72.7kg1103m3，103kg/m3由杠杆平衡的条件可得：FA×OA=FB×OB，FAOBFB23.5N7N，OA1铝球碰到的浮力：F浮GFmgF2.7kg10N/kg7N20N，铝球排开水的体积：V排F浮20N2103m3，水g110N/kg103kg/m3铝球的体积：V球2V排22103m34103m3，则空心部分的体积：V空V球V实4104m31103m33103m3．【点睛】本题观察杠杆和浮力的题目，解决本题的要点知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式．3．以下列图，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，以下说法正确的选项是A．拉力F为75NB．绳子自由端向上搬动了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）=1×（140N+10N）=50N，故A错误；33B．则绳端搬动的距离：s=3h=3×2m=6m，故B错误；C．拉力做功：W总=Fs=50N×6m=300J，适用功：W适用=Gh=140N×2m=280J，滑轮组的机械效率：=W适用×100%=280J×100%≈93.3%，故C正确。W总300JD．提升200NW适用Gh=G重物时，重物重力增加，据==可知滑轮组机W总GhG动hGG动械效率变大，故D错误。4．为研究杠杆平衡条件，老师演示时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验研究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码连续研究（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】C【解析】【解析】【详解】

D．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，力臂在杠杆上能够直接读出，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，因此这样做实验能够加深学生对力臂的正确认识，故C正确．5．用以下列图滑轮组提起重G=320N的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力F=200N，则动滑轮自己重力是（绳重及摩擦不计）A．120NB．80NC．60ND．无法计算【答案】B【解析】【详解】由图可知，n=2，由题知，G物=320N，F=200N，∵不考虑绳重和摩擦，，即：，∴动滑轮重：G轮=80N．6．以下列图甲、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G12，所用竖直向上的拉力分别为12，拉力做功的功＝GF和F率分别为P1212和P，两装置的机械效率分别为η和η（忽略绳重和摩擦）．则以下选项正确的是A．F1＞F2；η1＝η2；P1＝P2B．F1＞F2；η1＞η2；P1＞P2C．F1＜F2；η1＜η2；P1＜P2D．F1＜F2；η1＞η2；P1＞P2【答案】A【解析】【详解】不计绳重及摩擦，由于拉力F＝1（G+G轮），n12n＝2，n＝3，因此绳子碰到的拉力分别为：F1＝1（G1轮），F21（G2+G轮），故F1223由于动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额＝G轮h，W适用＝G物h，因此利用滑轮组做的适用功相同、额外功相同，总功相同；ηW适用η可知，机械效率相同，W总＝η；又由于所用时间相同，由P＝W可知，拉力做功的功率P12＝P，故B错误，A正确．t应选A．7．以下列图，杠杆处于平衡状态，若是将物体A和B同时向凑近支点的方向搬动相同的距离，以下判断正确的选项是A．杠杆还可以平衡B．杠杆不能够平衡，右端下沉C．杠杆不能够平衡，左端下沉D．无法判断【答案】C【解析】【详解】原来杠杆在水平川址处于平衡状态，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，依照杠杆的平衡条件可得：mAgOC=mBgOD，由图示可知，OC＞OD．因此mA＜mB，当向支点搬动相同的距离△L时，两边的力臂都减小△L，此时左边为：mAg（OC﹣△L）=mAgOC﹣mAg△L，右边为：mBg（OD﹣△L）=mBgOD﹣mBg△L，由于mA＜mB，因此mAg△L＜mBg△L；因此：mAgOC﹣mAg△L＞mBgOD﹣mBg△L．因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜．应选C．8．以下列图，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。则A．物体上升的速度是

2.5m/s

B．拉力

F大小为

400NC．拉力

F的功率为

40W

D．拉力

F的功率为

80W【答案】

D【解析】【详解】A．由vs得体的速度：th2mv0.4mst5s故A项不吻合题意；B．图可知，绳子段数为n2，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力：F1G1200N100N22故B项不吻合题意；CD．绳子自由端搬动的速度：v绳2v物20.4ms0.8ms拉力F的功率：WFsPFv100N0.8ms80Wt故C项不吻合题意，D项吻合题意。9．人直接用F1的拉力匀速提升重物，所做的功是W1；若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F，所做的功是W（）22A．F1必然大于F2B．F1必然小于F2C．W必然大于WD．只有F大于F，W才大于W212121【答案】C【解析】【详解】AB．直接用

F1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的大小关系不能够判断，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适用=Gh；使用滑轮匀速提升该重物到同一高度，即W适用=Gh；但由于最少要战胜摩擦力做额外功，故W2=W适用+W额外，则W2＞W1，故C正确、D错误。应选C。10．用F1的拉力直接将重为G的物体A匀速提升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F1A．适用功为F2hB．额外功为F2L－F1hC．总功为（F1+F2）LD．机械效率为F2【答案】B【解析】A.借助斜面做的适用功即为战胜物体重力所做的功，则WGhFh，故A错误；BC.B.有1拉力所做的总功：W总2W额W总-W有2-1，故B正确，C错误；D.FL，额外功FLFhW有Fh?1，故D错误．应选B.机械效率ηF2LW总11．以下列图，用完好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F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和所有摩擦）．以下说法正确的选项是（）A．拉力F1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搬动的距离相等【答案】B【解析】【详解】不计绳重及摩擦，由于拉力F=（G物+G动），n1=2，n2=3，因此绳端的拉力：F1=（G物+G动），F2=（G物+G动），因此F1＞F2，故A错误；由于动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h，W适用=G物h，因此利用滑轮组做的适用功相同、额外功相同，则总功相同；由于η=，因此两滑轮组的机械效率相同，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；由于绳子自由端搬动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，因此s1=2h，s=3h，则s≠s，故D错误；21212．以下列图，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为块，并用一竖直向上的力F拉着。当物块向左匀速运动时，木板向来在水平川址保持静止，在此过程中，拉力F（）

G的物A．变小B．变大C．不变D．先变大后变小【答案】A【解析】【详解】把长木板看作杠杆，此杠杆在水平川址平衡，依照杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，当动力臂不变，阻力大小不变，物块向左匀速滑动时，阻力臂在减小，可得动力随之减小，答案选A。13．以下列图，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（）A．3NB．6NC．11ND．22N【答案】B【解析】【解析】解析可知滑轮组担当物重的绳子股数n，不计绳重和摩擦力，拉力F＝1（G+G轮），由于n拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。【详解】由图知，担当物重的绳子股数分别为：n1＝3，n2＝2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F11（G1+G轮），F21（G2轮），32由题知F1（G1+G轮）＝1（G2+G轮），即：1（60N+G轮）＝1（38N+G1＝F2，因此3232轮），解答动滑轮的重力：G轮＝6N。应选：B。14．C点为硬棒AD的重心，硬棒可绕A点转动。在棒的B点施加力F1，F1的方向沿OO'线，棒在图所示地址处于静止状态。则1>GB．Fs1GA．F1=s2C．重力的力臂等于S1D．F1方向沿OO′线向下【答案】A【解析】【详解】AB．由图像可得，A点到F1的距离为s2，若令A点到重力的距离为s3，依照杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知F1s2Gs3能够推出F1s3Gs2由于s3s2可得F1G故A选项正确，吻合题意，B选项错误，不吻合题意；C．重力的力臂为支点A到重力的距离，重力竖直向下，因此力臂为水平方向，故C选项错误，不吻合题意；D．F1与G在支点同侧，重力方向竖直向下，因此１的方向应该向上，故D选项错误，不F吻合题意。15．用图所示装置提升重为350N的箱子，动滑轮重50N，不计绳重和所有摩擦，以下说法正确的选项是A．该装置不但省力，还省距离B．箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为200NC．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．由图知，该装置由两段绳子承重，能够省力，但费距离，故A错误；B．n=2，不计绳重和所有摩擦且箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为：GG轮350N50NF200N，故B正确；22C．n=2，因此箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度一半，故C错误；D．不计绳重和所有摩擦时，此装置的机械效率约为：W适用Gh350NW总100%100%87.5%，故D错误。GG轮h350N50N16．以下列图，一根木棒在水平动力（拉力）F的作用下以O点为轴，由竖直地址逆时针匀速转到水平川址的过程中，若动力臂为L，动力与动力臂的乘积为M，则A．F增大，L增大，

M

增大

B．F增大，L减小，M

减小C．F增大，L减小，

M

增大

D．F减小，L增大，M

增大【答案】

C【解析】【解析】找某一刹时：画用心臂，解析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况，依照杠杆平衡条件求解．【详解】如图，l为动力臂，L为阻力臂,由杠杆的平衡条件得：Fl=GL；以O点为轴，由竖直地址逆时针匀速转到水平川址的过程中，l不断变小，L逐渐增大，G不变；由于杠杆匀速转动，处于动态平衡；在公式

Fl=GL

中，G不变，

L增大，则

GL、Fl都增大；又知：

l不断变小，而

Fl不断增大，因此

F逐渐增大，综上可知：动力

F增大，动力臂

l减小，动力臂和动力的乘积M=Fl增大；应选C．【点睛】画力臂：①画力的作用线（用虚线正向或反方向延长）；②从支点作力的作用线的垂线得垂足；③从支点到垂足的距离就是力臂．17．以下列图的装置,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,则以下判断正确的选项是（不计滑轮重和滑轮间摩擦）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碰到的滑动摩擦力是80ND．物体A碰到的滑动摩擦力是40N【答案】D【解析】【详解】AB．依照二力平衡的条件进行解析,由于有两条绳子作用在动滑轮上,因此作用在物体A上的水平拉力F=2×20N=40N;故AB错误；CD．由于物体匀速运动,因此摩擦力等于作用在A上的水平拉力,大小为40N，故C错误，D正确。18．以下列图所示的工具中，属于费力杠杆的是：A．钢丝钳B．起子C．羊角锤D．镊子【答案】D【解析】【详解】动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆，四幅图中只有镊子的动力臂是小于阻力臂的，故应选D。19．以下列图的是工人在平台上经过滑轮组向上拉起重物G的情况．已知重物G所受的重力为700N，当他沿水平方向用400N的力拉重物G时，重物G恰好做匀速直线运动．不计绳重及摩擦，以下说法正确的选项是A．该滑轮组的动滑轮所受的重力为100NB．若工人拉动绳子的速度为0.5m/s，则4s后，绳子的拉力所做的功为1400JC．当工人用等大的力使绳子以不相同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的功大小不相同D．若将重物G换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力【答案】A【解析】1A、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力解析，F（G物G动），2滑轮组的动滑轮所受的重力：

G动=2F-G物=2×

400N-700N=100N，故

A正确；B、绳子搬动的距离，s=vt=0.5m/s×4s=2m，绳子的拉力所做的功：W=Fs=400N×2m=800J，故B错误；C、工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子搬动距离的乘积，与绳子的不相同速度没关，大小W=Fs，工人所做的功相同，故C错误；D、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力解析，F1G物）G换为质量更（2G动，当重物大的物体时，F将变大，更费力，故D错误．应选A．20．用如图甲所示的装置来研究滑轮组的机械效