2020-2021年簡單機(jī)械練習(xí)題(含答案)一、簡單機(jī)械選擇題1．如圖所示，是自卸車的示意圖，車廂部分可視為杠桿，則下列分析正確的是A．B點(diǎn)是支點(diǎn)，液壓桿施的力是動(dòng)力，貨物重力是阻力B．B點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車廂前部可省力C．C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車廂后部可省力D．C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車廂前部可省力【答案】C【解析】【詳解】由圖可知車廂繞著點(diǎn)C

轉(zhuǎn)動(dòng),所以

點(diǎn)C為支點(diǎn);當(dāng)物體

放在車廂的后部時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,因此省力，所以選項(xiàng)ABD

都不正確，故答案為

C.2．下列說法中正確的是A．機(jī)械效率越高，機(jī)械做功一定越快B．做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高C．做功越快的機(jī)械，功率一定越大D．功率越大的機(jī)械做功一定越多【答案】C【解析】機(jī)械效率越高，表示有用功與總功的比值越大，功率表示做功快慢，功率越大，機(jī)械做功一定越快．機(jī)械效率與功率沒有關(guān)系，故A錯(cuò)誤．做功越多的機(jī)械，有用功與總功的比值不一定大，機(jī)械效率不一定高，故B錯(cuò)誤．功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的機(jī)械，功率一定越大，故C正確，符合題意為答案．功等于功率與時(shí)間的乘積，時(shí)間不確定，所以功率越大的機(jī)械做功不一定越多，故D錯(cuò)誤．3．如圖，小明分別用甲、乙兩滑輪把同一沙桶從1樓地面緩慢地提到2樓地面，用甲滑輪所做的功為W1，機(jī)械效率為；用乙滑輪所做的總功率為W2，機(jī)械效率為，若不計(jì)繩重與摩擦，則（）A．W1＜W2，η1＞η2B.W1=W2，η1＜η2C．W1＞W(wǎng)2,＜D．W1=W2,=【答案】A【解析】因?yàn)橛眉住⒁覂苫啺淹煌吧硰囊粯堑孛嫣岬蕉堑孛?，所以兩種情況的有用功相同；根據(jù)η＝可知：當(dāng)有用功一定時(shí)，利用機(jī)械時(shí)做的額外功越少，則總功越少，機(jī)械效率越高。而乙滑輪是動(dòng)滑輪,所以利用乙滑輪做的額外功多,則總功越多,機(jī)械效率越低。即W1<W2,η1>η2.故選C.4．如圖所示，利用動(dòng)滑輪提升一個(gè)重為G的物塊，不計(jì)繩重和摩擦，其機(jī)械效率為60%．要使此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率達(dá)到90%，則需要提升重力為G的物塊的個(gè)數(shù)為（）A．3個(gè) B．4個(gè) C．5個(gè) D．6個(gè)【答案】D【解析】【詳解】不計(jì)繩重和摩擦，，，要使，則．5．工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將重均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升0.5m。F1、F2始終沿豎直方向；圖甲中OB＝2OA，圖乙中動(dòng)滑輪重為60N，重物上升速度為0.01m/s。不計(jì)杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是A．甲乙兩種方式都省一半的力B．甲方式F1由150N逐漸變大C．乙方式的有用功是180JD．乙方式F2的功率為3.6W【答案】D【解析】【分析】（1）根據(jù)杠桿的特點(diǎn)和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)分析甲乙兩種方式的省力情況；（2）根據(jù)動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系分析甲方式F1的變化；（3）根據(jù)W有用=Gh可求乙方式的有用功；（4）根據(jù)公式P=Fv求出乙方式F2的功率?！驹斀狻緼、甲圖，F(xiàn)1為動(dòng)力，已知OB=2OA，即動(dòng)力臂為阻力臂的2倍，由于不計(jì)摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力為阻力的一半，即F1=150N；由圖乙可知，n=3，不計(jì)繩重和摩擦，則，故A錯(cuò)誤；B、甲圖中，重力即阻力的方向是豎直向下的，動(dòng)力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過程中，動(dòng)力臂和阻力臂的比值不變，故動(dòng)力F1為150N不變，故B錯(cuò)誤；C、不計(jì)繩重和摩擦，乙方式的有用功為：W有用=Gh=300N×0.5m150J，故C錯(cuò)誤；D、乙方式中F2=120N，繩子的自由端的速度為v繩=0.01m/s×3=0.03m/s，則乙方式F2的功率為：，故D正確。故選D。6．山區(qū)里的挑夫挑著物體上山時(shí)，行走的路線呈“S”形，目的是A．加快上山時(shí)的速度B．省力C．減小對物體的做功D．工作中養(yǎng)成的生活習(xí)慣【答案】B【解析】斜面也是一種簡單機(jī)械，使用斜面的好處是可以省力．挑物體上山，其實(shí)就是斜面的應(yīng)用，走S形的路線，增加了斜面的長，而斜面越長，越省力，所以是為了省力．故選B．7．下列關(guān)于功率和機(jī)械效率的說法中，正確的是（）A．功率大的機(jī)械，做功一定多B．做功多的機(jī)械，效率一定高C．做功快的機(jī)械，功率一定大D．效率高的機(jī)械，功率一定大【答案】C【解析】試題分析：根據(jù)功、功率、機(jī)械效率的關(guān)系分析．功率是單位時(shí)間內(nèi)做的功的多少，機(jī)械效率是有用功與總功的比值．解：A、說法錯(cuò)誤，功率大，只能說明做功快；B、說法錯(cuò)誤，由于機(jī)械效率是有用功與總功的比值，故做功多，不一定機(jī)械效率就大；C、說法正確；D、說法錯(cuò)誤，機(jī)械效率高，只能說明有用功在總功中占的比例大．故選C．8．為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用如圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí)，物體的速度v和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）。下列計(jì)算結(jié)果不正確的是A．0s～1s內(nèi)，地面對物體的支持力大于10NB．1s～2s內(nèi)，物體在做加速運(yùn)動(dòng)C．2s～3s內(nèi)，拉力F的功率是100WD．2s～3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是83.33%【答案】C【解析】【詳解】（1）由圖乙可知,在0～1s內(nèi),拉力F＝30N.取動(dòng)滑輪和重物為研究對象,受到向下的重力G和G動(dòng),向上的支持力F支,及三根繩子向上的拉力F′作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)；地面對重物的支持力F支＝G?F′＝G?3F拉+G動(dòng)＝100N?3×30N+G動(dòng)＝G動(dòng)+10N10N，故A正確；（2）由圖丙可知，1s～2s內(nèi)，物體在做加速運(yùn)動(dòng)，故B正確；（3）由圖可知在2～3s內(nèi),重物做勻速運(yùn)動(dòng),v3＝2.50m/s,拉力F3＝40N，因?yàn)閺膭?dòng)滑輪上直接引出的繩子股數(shù)（承擔(dān)物重的繩子股數(shù)）n＝3，所以拉力F的作用點(diǎn)下降的速度v′3＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，拉力做功功率（總功率）:P總＝F3v′3＝40N×7.5m/s＝300W，故C錯(cuò)誤；滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%83.33%，故D正確。故選C.【點(diǎn)睛】由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝3，則拉力F移動(dòng)的距離s＝3h．（1）已知滑輪組繩子的段數(shù)n和拉力F拉，物體靜止，設(shè)滑輪組對物體的拉力F′，其關(guān)系為F拉＝（F′+G動(dòng)）；地面對物體的支持力等于物體對地面的壓力，等于物體的重力G減去整個(gè)滑輪組對物體的拉力F′；（2）由F-t圖象得出在1～2s內(nèi)的拉力F，由h-t圖象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用點(diǎn)下降的距離，利用W＝Fs求此時(shí)拉力做功．（3）由F-t圖象得出在2～3s內(nèi)的拉力F，由v-t圖象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用點(diǎn)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與h的關(guān)系，利用效率求滑輪組的機(jī)械效率．9．在斜面上將一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體勻速拉到高處，如圖所示，沿斜面向上的拉力為40N，斜面長2m、高1m.（g取10N/kg）.下列說法正確的是（）A．物體沿斜面勻速上升時(shí)，拉力大小等于摩擦力B．做的有用功是5JC．此斜面的機(jī)械效率為62.5%D．物體受到的摩擦力大小為10N【答案】C【解析】A.沿斜面向上拉物體時(shí)，物體受重力、支持力、摩擦力和拉力四個(gè)力的作用，故A錯(cuò)誤；B.所做的有用功：W有用＝Gh＝mgh＝5kg×10N/kg×1m＝50J，故B錯(cuò)誤；C.拉力F對物體做的總功：W總＝Fs＝40N×2m＝80J；斜面的機(jī)械效率為：η＝×100%＝×100%＝62.5%，故C正確；D.克服摩擦力所做的額外功：W額＝W總?W有＝80J?50J＝30J，由W額＝fs可得,物體受到的摩擦力：f＝＝＝15N，故D錯(cuò)誤．故選C.點(diǎn)睛：（1）對物體進(jìn)行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物體的重力和提升的高度（斜面高），根據(jù)公式W＝Gh可求重力做功，即提升物體所做的有用功；（3）求出了有用功和總功，可利用公式η＝計(jì)算出機(jī)械效率；（4）總功減去有用功即為克服摩擦力所做的額外功，根據(jù)W額＝fs求出物體所受斜面的摩擦力．10．如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則最省力的是A． B．C． D．【答案】C【解析】【詳解】A．此圖是動(dòng)滑輪，由動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)可知，省一半的力，即F=G；B．此圖是定滑輪，由定滑輪及其工作特點(diǎn)可知，不省力，即F=G；C．此圖是滑輪組，繞在動(dòng)滑輪上的繩子由3股，則F=G；D．此圖是滑輪組，繞在動(dòng)滑輪上的繩子由2股，則F=G．由以上可知：在滑輪重及摩擦不計(jì)的情況下最省力的是C，C符合題意．11．如圖所示，一均勻木板AB，B端固定在墻壁的轉(zhuǎn)軸上，木板可在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，木板下墊有長方形木塊C，恰好使木板水平放置．現(xiàn)有水平拉力F拉木塊C，在粗糙水平地面上由B向A緩慢運(yùn)動(dòng)過程中，拉力F將A．變小 B．不變C．逐漸增大 D．先減小后增大【答案】A【解析】【詳解】以桿為研究對象，桿受重力G和C對它的支持力F支，根據(jù)杠桿平衡條件可得：F支?l支=G?lG，水平力F由B向A緩慢勻速推動(dòng)木塊，F(xiàn)支的力臂在增大，重力G及其力臂lG均不變，所以根據(jù)杠桿平衡條件可知，在整個(gè)過程中支持力在逐漸減?。挥捎谥С至χ饾u減小，且力的作用是相互的，所以可知桿對物體C的壓力也逐漸減小，根據(jù)影響摩擦力大小的因素可知，C和木板間、C和地面間的摩擦力逐漸減小，拉力和摩擦力是平衡力，由力的平衡條件可知，水平拉力F也逐漸減小．12．如圖所示，用一滑輪組在5s內(nèi)將一重為200N的物體向上勻速提起2m，不計(jì)動(dòng)滑輪及繩自重，忽略摩擦。則A．物體上升的速度是2.5m/s B．拉力F大小為400NC．拉力F的功率為40W D．拉力F的功率為80W【答案】D【解析】【詳解】A．由得體的速度：故A項(xiàng)不符合題意；B．圖可知，繩子段數(shù)為，不計(jì)動(dòng)滑輪及繩自重，忽略摩擦，則拉力：故B項(xiàng)不符合題意；CD．繩子自由端移動(dòng)的速度：拉力F的功率：故C項(xiàng)不符合題意，D項(xiàng)符合題意。13．如圖所示的裝置,重100N的物體A在水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),作用在繩自由端的拉力F是20N,則下列判斷正確的是（不計(jì)滑輪重和滑輪間摩擦）A．作用在物體A上水平拉力是100NB．作用在物體A上水平拉力是20NC．物體A受到的滑動(dòng)摩擦力是80ND．物體A受到的滑動(dòng)摩擦力是40N【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)二力平衡的條件進(jìn)行分析,因?yàn)橛袃蓷l繩子作用在動(dòng)滑輪上,所以作用在物體A上的水平拉力F=2×20N=40N;故AB錯(cuò)誤；CD．因?yàn)槲矬w勻速運(yùn)動(dòng),所以摩擦力等于作用在A上的水平拉力,大小為40N，故C錯(cuò)誤，D正確。14．如圖所示，用三個(gè)滑輪分別拉同一個(gè)物體，沿同一水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用的拉力分別是F1、F2、F3，比較它們的大小應(yīng)是（）A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3【答案】D【解析】【詳解】設(shè)物塊與地面的摩擦力為f，第一個(gè)圖中滑輪為定滑輪，因?yàn)槭褂枚ɑ啿皇×Γ訤1=f；第二個(gè)圖中滑輪為動(dòng)滑輪，因?yàn)閯?dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿,使用動(dòng)滑輪能省一半力．所以F2=f；第三個(gè)圖中滑輪為動(dòng)滑輪，但F3處作用在動(dòng)滑輪上，此時(shí)動(dòng)力臂是阻力臂的二分之一，所以要費(fèi)力即F3=2f；故F2<F1<F3；答案為D．15．如圖所示，一根木棒在水平動(dòng)力（拉力）F的作用下以O(shè)點(diǎn)為軸，由豎直位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)到水平位置的過程中，若動(dòng)力臂為L，動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積為M，則A．F增大，L增大，M增大 B．F增大，L減小，M減小C．F增大，L減小，M增大 D．F減小，L增大，M增大【答案】C【解析】【分析】找某一瞬間：畫出力臂，分析當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)力臂和阻力臂的變化情況，根據(jù)杠桿平衡條件求解．【詳解】如圖，l為動(dòng)力臂，L為阻力臂,由杠桿的平衡條件得：Fl=GL；以O(shè)點(diǎn)為軸，由豎直位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)到水平位置的過程中，l不斷變小，L逐漸增大，G不變；由于杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，處于動(dòng)態(tài)平衡；在公式Fl=GL中，G不變，L增大，則GL、Fl都增大；又知：l不斷變小，而Fl不斷增大，所以F逐漸增大，綜上可知：動(dòng)力F增大，動(dòng)力臂l減小，動(dòng)力臂和動(dòng)力的乘積M=Fl增大；故選C．【點(diǎn)睛】畫力臂：①畫力的作用線（用虛線正向或反方向延長）；②從支點(diǎn)作力的作用線的垂線得垂足；③從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂．16．如圖所示，工人用250N的力F將重為400N的物體在10s內(nèi)勻速提升2m，則此過程中A．工人做的有用功為800J B．工人做的總功為500JC．滑輪組的機(jī)械效率為60% D．拉力做功的功率為20W【答案】A【解析】【詳解】A．工人做的有用功：，A選項(xiàng)正確。B．繩子的自由端移動(dòng)的距離是4m，工人做的總功：，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C．滑輪組的機(jī)械效率：，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D．拉力做功的功率：，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。17．用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機(jī)械效率η與物重G物的關(guān)系，改變G物，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，計(jì)算并繪出η與G物關(guān)系如圖乙所示，若不計(jì)繩重和摩擦，則下列說法正確的是（）A．同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大，最終將超過100%B．G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，滑輪組機(jī)械效率將改變C．此滑輪組動(dòng)滑輪的重力為2ND．當(dāng)G物=6N時(shí)，機(jī)械效率η=66.7%【答案】D【解析】【詳解】A、使用滑輪組時(shí)，克服物重的同時(shí)，不可避免地要克服動(dòng)滑輪重、摩擦和繩子重做額外功，所以總功一定大于有用功；由公式η=知：機(jī)械效率一定小于1，即同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大，但最終不能超過100%，故A錯(cuò)誤；B、G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，如圖所示，因?yàn)榇藞D與題干中甲圖將同一物體勻速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略繩重及摩擦?xí)r，額外功：W額=G輪h，即額外功W額相同，又因?yàn)閃總=W有+W額，所以總功相同，由η=可知，兩裝置的機(jī)械效率相同，即η1=η2．故B錯(cuò)誤；C、由圖可知，G=12N，此時(shí)η=80%，則η=====，即80%=，解得G動(dòng)=3N，故C錯(cuò)誤；D、G物=6N時(shí)，機(jī)械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%．故D正確．故選D．18．如圖所示，在水平拉力F的作用下，使重300N的物體在水平桌面上以0.lm/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體與桌面的摩擦力為60N（不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦），F(xiàn)及其功率的大小分別為（）A．20N2W B．20N6W C．60N2W D．30N6W【答案】B【解析】【詳解】由圖可知，與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)為3，則繩端的拉力：F=f/3=60N/3=20N；繩子自由端的速度為：v繩=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；則拉力F的功率為：P=Fv繩=20N×0.3m/s=6W；故ACD錯(cuò)誤，B正確．19．如圖所示，有一質(zhì)量不計(jì)的長木板，左端可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在它的右端放一重為G的物塊，并用一豎直向上的力F拉著。當(dāng)物塊向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木板始終在水平位置保持靜止，在此過程中，拉力F（）A．變小 B．變大 C．不變 D．先變大后變小【答案】A【解析】【詳解】把長木板看作杠桿，此杠桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂可知，當(dāng)動(dòng)力臂不變，阻力大小不變，物塊向左勻速滑動(dòng)時(shí)，阻力臂在減小，可得動(dòng)力隨之減小，答案選A。20．如圖所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物體A勻速移動(dòng)5m，物體A受到地面的摩擦力為5N，不計(jì)滑輪、繩子的重力及滑輪與繩子間的摩擦，拉力F做的功為A．50JB．25JC．100JD．200J【答案】B【解析】【詳解】如圖所示，是動(dòng)滑輪的特殊用法，拉力是A與地面摩擦力的2倍，故；物體A在水平方向上勻速移動(dòng)5m，則拉力移動(dòng)的距離：，拉力F做的功：．故選B．21．如下圖所示的四種機(jī)械提起同一重物，不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，最省力的是A． B．C． D．【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意知道，在不計(jì)機(jī)械自重和摩擦的條件下使用的簡單機(jī)械；A．圖的杠桿提升重物時(shí)，由于動(dòng)力臂小于阻力臂，所以是費(fèi)力杠桿，即F＞G；B．用圖中的杠桿提升重物時(shí)，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，即F=G；C．圖中滑輪組承擔(dān)物重的繩子的有效股數(shù)是：n=2，所以，繩端的拉力是：；D．圖中滑輪組承擔(dān)物重的繩子的有效股數(shù)是：n=3所以，繩端的拉力是：；綜上所述，只有D圖中的機(jī)械最省力。22．內(nèi)有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡．下列四個(gè)圖中，能正確表示飲料罐（含飲料）所受重力的示意圖是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】【詳解】重力的方向始終豎直向下，故CD錯(cuò)誤；根據(jù)題意，內(nèi)有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件知，只有重力的作用線經(jīng)過支點(diǎn)時(shí)，罐子才會(huì)保持平衡，故A正確，B錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是根據(jù)杠桿的平衡條件分析，理解當(dāng)一個(gè)力通過支點(diǎn)時(shí)，此力的力臂為零，對杠桿起不到任何作用，即原來平衡的杠桿會(huì)仍然平衡．23．用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將300N的重物勻速提升3m，已知?jiǎng)踊喼?0N，不計(jì)繩重與摩擦，則A．利用滑輪組所做的有用功是450JB．繩子自由端移動(dòng)的速度是0.9m/sC．拉力的功率是99WD．滑輪組的機(jī)械效率是80%【答案】C【解析】利用滑輪組所做的有用功：W有=Gh=300N×3m=900J，故A錯(cuò)誤；拉力做的功：W總=（G+G動(dòng)）h=（300N+30N）×3m=990J，拉力的功率：P=W/t=990W10s=99W，故C正確；滑輪組的機(jī)械效率：η=W有/W總×100%=900J/990J×100%≈90.9%，故D錯(cuò)誤；由圖可知，n=2，則繩端移動(dòng)的距離：s=nh=2×3m=6m，繩子自由端移動(dòng)的速度：v=s/t=6m/10s=0.6m/s，故B錯(cuò)誤，故選C。24．質(zhì)量為60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓．已知工人在1min內(nèi)將貨物勻速提高6m，作用在鋼繩的拉力為400N，滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力的變化如圖乙所示（機(jī)械中摩擦和繩重均不計(jì)）．下列說法正確的是A．作用在鋼繩上的拉力的功率為400WB．動(dòng)滑輪的重力