簡單機械章節(jié)知識點總結(jié)及練習(xí)測試題一、簡單機械選擇題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點是支點，液壓桿施的力是動力，貨物重力是阻力B．B點是支點，物體A放在車廂前部可省力C．C點是支點，物體A放在車廂后部可省力D．C點是支點，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C

轉(zhuǎn)動,所以

點C為支點;當物體

放在車廂的后部時,動力臂大于阻力臂,因此省力，所以選項ABD

都不正確，故答案為

C.2．物體做勻速直線運動，拉力F=60N，不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，則物體受到的摩擦力是A．60NB．120NC．20ND．180N【答案】D【解析】【分析】分析滑輪組的動滑輪繞繩子的段數(shù)，不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，根據(jù)得到物體受到的摩擦力?！驹斀狻繌膱D中得到動滑輪上的繩子段數(shù)為3，不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，物體受到的摩擦力：f=3F=3×60N=180N。故選D?！军c睛】本題考查滑輪組的特點，解決本題的關(guān)鍵要明確纏繞在動滑輪上的繩子的段數(shù)。3．如圖用同一滑輪，沿同一水平面拉同一物體做勻速直線運動，所用的拉力分別為F1、F2、F3，下列關(guān)系中正確的是A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3C．F2＞F1＞F3D．F2＜F1＜F3【答案】D【解析】【詳解】第一個圖中滑輪為定滑輪，因為定滑輪相當于一個等臂杠桿，不能省力，所以根據(jù)二力平衡，此時拉力F1=f；第二個圖中滑輪為動滑輪，因為動滑輪可省一半的力，所以根據(jù)二力平衡，此時拉力F2=f；第三個圖中滑輪為動滑輪，由二力平衡可知此時的拉力等于兩股繩子向右的拉力，即F3=2f；由此可得F2<F1<F3.故D正確.4．山區(qū)里的挑夫挑著物體上山時，行走的路線呈“S”形，目的是A．加快上山時的速度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械，使用斜面的好處是可以省力．挑物體上山，其實就是斜面的應(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．5．某商店有一不等臂天平（砝碼準確），一顧客要買2kg白糖，營業(yè)員先在左盤放一包白糖右盤加1Kg砝碼，待天平平衡后；接著又在右盤放一包白糖左盤加1kg砝碼，待天平平衡后．然后把兩包白糖交給顧客．則兩包白糖的總質(zhì)量A．等于2KgB．小于2KgC．大于2KgD．無法知道【答案】C【解析】解答：由于天平的兩臂不相等，故可設(shè)天平左臂長為a，右臂長為b（不妨設(shè)a＞b），先稱得的白糖的實際質(zhì)量為m1，后稱得的白糖的實際質(zhì)量為m2由杠桿的平衡原理：bm1=a×1，am2=b×1，解得m1=，m2=則m1m2=因為（m1+m2）2=因為a≠b，所以（m1+m2）-2＞0，即m1+m2＞2這樣可知稱出的白糖質(zhì)量大于2kg．故選C．點睛：此題要根據(jù)天平的有關(guān)知識來解答，即在此題中天平的臂長不等，這是此題的關(guān)鍵．6．用圖中裝置勻速提升重為100N的物體，手的拉力為60N，滑輪的機械效率為（）A．16.7% B．20% C．83.3% D．100%【答案】C【解析】【詳解】由圖可知，提升重物時滑輪的位置跟被拉動的物體一起運動，則該滑輪為動滑輪；∴拉力移動的距離s=2h，η=====≈83.3%．7．下列關(guān)于功率和機械效率的說法中，正確的是（）A．功率大的機械，做功一定多B．做功多的機械，效率一定高C．做功快的機械，功率一定大D．效率高的機械，功率一定大【答案】C【解析】試題分析：根據(jù)功、功率、機械效率的關(guān)系分析．功率是單位時間內(nèi)做的功的多少，機械效率是有用功與總功的比值．解：A、說法錯誤，功率大，只能說明做功快；B、說法錯誤，由于機械效率是有用功與總功的比值，故做功多，不一定機械效率就大；C、說法正確；D、說法錯誤，機械效率高，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。當用如圖乙所示隨時間變化的豎直向下的拉力F拉繩時，物體的速度v和物體上升的高度h隨時間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）。下列計算結(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)，物體在做加速運動C．2s～3s內(nèi)，拉力F的功率是100WD．2s～3s內(nèi)，滑輪組的機械效率是83.33%【答案】C【解析】【詳解】（1）由圖乙可知,在0～1s內(nèi),拉力F＝30N.取動滑輪和重物為研究對象,受到向下的重力G和G動,向上的支持力F支,及三根繩子向上的拉力F′作用，處于靜止狀態(tài)；地面對重物的支持力F支＝G?F′＝G?3F拉+G動＝100N?3×30N+G動＝G動+10N10N，故A正確；（2）由圖丙可知，1s～2s內(nèi)，物體在做加速運動，故B正確；（3）由圖可知在2～3s內(nèi),重物做勻速運動,v3＝2.50m/s,拉力F3＝40N，因為從動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錯誤；滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%83.33%，故D正確。故選C.【點睛】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）；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的作用點下降的距離，利用W＝Fs求此時拉力做功．（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械效率．9．如圖所示，小明用相同滑輪組成甲、乙兩裝置，把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲裝置所做的總功為W1，機械效率為η1；用乙裝置所做的總功為W2，機械效率為η2．若不計繩重與摩擦，則A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1<η2C．W1<W2，η1>η2 D．W1>W2，η1<η2【答案】C【解析】【分析】由圖可知甲是定滑輪，乙是動滑輪，利用乙滑輪做的額外功多，由“小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓”可知兩種情況的有用功，再根據(jù)總功等于有用功加上額外功，可以比較出兩種情況的總功大?。缓罄忙?即可比較出二者機械效率的大?。驹斀狻浚?）因為小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同；（2）當有用功一定時，甲中所做的總功為對一袋沙所做的功，利用機械時做的額外功越少，則總功就越少，機械效率就越高；（3）又因為乙是動滑輪,乙中所做的總功還要加上對動滑輪所做的功,利用乙滑輪做的額外功多,則總功越多,機械效率越低。即W1小于W2,η1大于η2.故選C.10．如圖所示，手用F1的力將物體B勻速提升h，F(xiàn)1做功為300J；若借助滑輪組用F2的力把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做功為500J，下列說法錯誤的是A．滑輪組機械效率為60%B．兩個過程物體B均勻速運動，機械能增加C．滑輪組的自重，繩子和滑輪之間的摩擦等因素導(dǎo)致F2做的功有一部分屬于額外功D．F2做功的功率比F1做功的功率大【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意知道，用F1的力將物體B勻速提升h，F(xiàn)1做的是有用功，即W有=300J，借助滑輪組用F2的力把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做的是總功，即W總=500J，由知道，滑輪組的機械效率是：,故A不符合題意；B．由于兩個過程物體B均做勻速運動，所以，動能不變，但高度增加，重力勢能增大，而動能與勢能之和是機械能，所以機械能增大，故B不符合題意；C．由于需要克服滑輪組的自重及繩子和滑輪之間的摩擦做功，即由此導(dǎo)致F2多做一些功，即額外功，故C不符合題意；D．由知道，功率由所做的功和完成功所需要的時間決定，根據(jù)題意不知道完成功所用的時間，故無法比較功率的大小，故D符合題意．11．如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離，下列判斷正確的是A．杠桿仍能平衡B．杠桿不能平衡，右端下沉C．杠桿不能平衡，左端下沉D．無法判斷【答案】C【解析】【詳解】原來杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時作用在杠桿上的力分別為物體A、B的重力，其對應(yīng)的力臂分別為OC、OD，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：mAgOC=mBgOD，由圖示可知，OC＞OD．所以mA＜mB，當向支點移動相同的距離△L時，兩邊的力臂都減小△L，此時左邊為：mAg（OC﹣△L）=mAgOC﹣mAg△L，右邊為：mBg（OD﹣△L）=mBgOD﹣mBg△L，由于mA＜mB，所以mAg△L＜mBg△L；所以：mAgOC﹣mAg△L＞mBgOD﹣mBg△L．因此杠桿將向懸掛A物體的一端即左端傾斜．故選C．12．在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機械，使用機械時A．功率越大，做功越快B．做功越多，機械效率越高C．做功越快，機械效率越高D．可以省力、省距離，也可以省功【答案】A【解析】【分析】（1）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快；（2）機械效率是表示有用功所占總功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大；（3）功率和效率是無必然聯(lián)系的；（4）使用任何機械都不省功．【詳解】A．功率是表示做功快慢的物理量，故做功越快功率一定越大，故A正確；B．機械效率是表示有用功所占總功的百分比，故做功多，而不知道是額外功還是有用功，所以無法判斷機械效率，故B錯誤；C．由于功率和效率沒有直接關(guān)系，所以功越快，機械效率不一定越高，故C錯誤；D．使用任何機械都不省功，故D錯誤．故選A．13．如圖所示，用手沿豎直方向勻速拉一個動滑輪，使掛在下面重為G的物體緩緩上升，動滑輪的重力不可忽略．現(xiàn)改變物體的重力G，則動滑輪的機械效率η與物體重力G的關(guān)系可能符合下列圖中的A．B．C．D．【答案】B【解析】【詳解】動滑輪的重力不可忽略，則克服動滑輪的重和繩與滑輪間的摩擦所做的功為額外功，從摩擦角度考慮，隨著物體重力的增加，滑輪與繩子間摩擦?xí)欢ǔ潭仍龃?；同時，物重增大，有用功逐漸增大，有用功占總功的比值在增大，所以機械效率逐漸增大，但由于摩擦也在增大，故機械效率η與物體重力G的關(guān)系并不成正比，且機械效率逐漸趨近于100%，故B正確符合題意，故選B．14．如圖所示，可繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，在D點掛一個重為G的物體M．用一把彈簧測力計依次在A、B、C三點沿與圓O相切的方向用力拉，都使杠桿在水平位置平衡，讀出三次的示數(shù)分別為F1、F2、F3，它們的大小關(guān)系是A．F1=F2=F3=GB．F1＜F2＜F3＜GC．F1＞F2＞F3＞GD．F1＞F2=F3=G【答案】A【解析】【分析】利用杠桿平衡條件分析，當阻力和阻力臂不變時，如果動力臂不變，只改動用力方向，其動力不變，據(jù)此分析解答?！驹斀狻吭O(shè)拉力的力臂為L，則由題意可知，當杠桿在水平位置平衡時：G×OD=F×L由此可得：因為G，OD不變，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都為圓的半徑都相等，所以得：F1=F2=F3=G。故選：A。15．如圖所示，是一種指甲刀的結(jié)構(gòu)示意圖下列說法中正確的是A．杠桿ABC是一個省力杠桿B．杠桿DBO的支點是B點C．杠桿DEO是一個等臂杠桿D．指甲刀有三個杠桿，兩個省力杠桿，一個費力杠桿【答案】A【解析】【詳解】A、在使用時，杠桿ABC的動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿，故A正確；B、C、杠桿DBO和杠桿DEO，阻力作用點都在D點，動力作用點分別在B點和E點，支點都在O點，都是費力杠桿，故BC錯誤；D、可見指甲刀中有三個杠桿：ABC、OBD、0ED，其中ABC是省力杠桿，其它兩個都是費力杠桿，故D錯誤．故選A?！军c睛】重點是杠桿的分類，即動力臂大于阻力臂時，為省力杠桿；動力臂小于阻力臂時，為費力杠桿，但省力杠桿費距離，費力杠桿省距離。16．如圖，用滑輪組將600N的重物在10s內(nèi)勻速提升了2m，動滑輪重為100N（不計繩重和摩擦），下列說法正確的是A．繩子自由端拉力的功率是70WB．滑輪組的機械效率是85.7%C．提升重物的過程中所做的額外功是400JD．提升的重物變成400N時，滑輪組的機械效率將變大【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)圖示可知，n=2，不計繩重和摩擦，拉力：F=（G+G輪）=（600N+100N）=350N，拉力端移動距離：s=2h=2×2m=4m，總功：W總=Fs=350N×4m=1400J，拉力的功率：P===140W；故A錯；B．有用功：W有用=Gh=600N×2m=1200J，滑輪組的機械效率：η==≈85.7%，故B正確；C．提升重物的過程中所做的額外功：W額=W總﹣W有用=1400J﹣1200J=200J，故C錯；D．當提升重物的重力減小為400N，做的有用功就變小，而額外功幾乎不變，有用功和總功的比值變小，故滑輪組的機械效率變小，故D錯；17．如圖所示甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將所掛重物在相等時間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度．若G1=G2，所用豎直向上的拉力分別為F1和F2，拉力做功的功率分別為P1和P2，兩裝置的機械效率分別為η1和η2（忽略繩重和摩擦）．則下列選項正確的是A．F1＞F2η1＜η2P1＜P2 B．F1＞F2η1=η2P1=P2C．F1＜F2η1＜η2P1＜P2 D．F1＜F2η1＞η2P1＞P2【答案】B【解析】【詳解】甲滑輪組n是2，乙滑輪組n是3，乙更省力．由于兩個滑輪組做的有用功相同，額外功相同，它們的機械效率也相同．在相同時間內(nèi)做的總功相同，它們的功率也相同．故B正確．18．如圖，O為拉桿式旅行箱的輪軸，OA為拉桿．現(xiàn)在拉桿端點A處施加一豎直向上的力F，使箱體從圖示位置繞O點緩慢逆時針轉(zhuǎn)至接近豎直位置．則力F的大小A．一直變大 B．始終不變C．一直變小 D．先變小后變大【答案】B【解析】【詳解】由題意可知，箱體的重力不變，也就是杠桿的阻力大小不變，動力F豎直向上，重力G豎直向下，這兩個力的方向始終平行，根三角形的相似性可知，動力臂與阻力阻的比值是不變的，根據(jù)杠桿的平衡條件可知動力與阻力的比值也是不變的，由于阻力不變，所以動力F的大小是始終不變的，故應(yīng)選B．19．如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，在這個過程中，力F的大小將（）A．不變 B．變小 C．變大 D．先變大后變小【答案】C【解析】【詳解】在杠桿緩慢由A到B的過程中，力F始終與杠桿垂直，所以動力臂OA的長度沒有變化，阻力G的大小沒有變化，而阻力臂l卻逐漸增大；由杠桿的平衡條件知：F?OA=G?l，當OA、G不變時，l越大，那么F越大；因此拉力F在這個過程中逐漸變大．C符合題意，選項ABD不符合題意．20．如圖所示，每個滑輪的重力相等，不計繩重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙兩種情況下繩子在相等拉力F作用下靜止。則每個動滑輪的重力為（）A．3N B．6N C．11N D．22N【答案】B【解析】【分析】分析可知滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，不計繩重和摩擦力，拉力F＝（G+G輪），因為拉力相同，據(jù)此列方程求動滑輪的重力?！驹斀狻坑蓤D知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)分別為：n1＝3，n2＝2，滑輪的重力相等，設(shè)動滑輪的重力為G輪，不計繩重和摩擦力，則拉力分別為：F1＝（G1+G輪），F(xiàn)2＝（G2+G輪），由題知F1＝F2，所以（G1+G輪）＝（G2+G輪），即：（60N+G輪）＝（38N+G輪），解答動滑輪的重力：G輪＝6N。故選：B。21．在使用下列簡單機械勻速提升同一物體的四種方式，所用動力最小的是（不計機械自重、繩重和摩擦）（）A．B．C．D．【答案】D【解析】不計機械自重繩重和摩擦，即在理想狀況下：A.圖示是一個定滑輪拉力F1＝G；B.根據(jù)勾股定理知h＝＝3m,圖中為斜面,F2×5m＝G×3m,得到F2＝0.6G；C.如圖所示,由圖可知，由杠桿平衡條件可得：F3×L2＝G×LG,拉力F3＝G×G＝0.4G；D.由圖示可知,滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n＝3,拉力F4＝G；因此最小拉力是F4；故選：D。點睛：由圖示滑輪組，確定滑輪組的種類，根據(jù)滑輪組公式求出拉力F1、F4；由勾股定理求出斜面的高，根據(jù)斜面公式求出拉力F2的大??；由圖示杠桿求出動力臂與阻力臂的關(guān)系，然后由杠桿平衡條件求出拉力F3；最后比較各力大小，確定哪個拉力最小。22．如圖所示，用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同的高度，與提升B相比，提升A的過程滑輪組的機械效率較大，若不計繩重與摩擦的影響，則提升A的過程A．額外功較小B．額外功較大C．總功較小D．總功較大【答案】D【解析】解：AB．由題知，提起兩物體所用的滑輪組相同，將物體提升相同的高度，不計繩重和摩擦，克服動滑輪重力所做的功是額外功，由W額=G動h可知，提升A和B所做額外功相同，故AB錯誤；CD．不計繩重和摩擦的影響，滑輪組的機械效率，額外功相同，提升A的過程滑輪組的機械效率較大，所以提升A物體所做的有用功較大，其總功較大，故C錯誤，D正確．答案為D．點睛：本題考查對有用功、額外功和總功以及機械效率的認識和理解，注意同一滑輪組提升物體高度相同時額外功是相同的．23．下圖為“測滑輪組機械效率”的實驗．在彈簧測力計拉力作用下，重6N的物體2s內(nèi)勻速上升0.1m，彈簧測力計示數(shù)如圖示（不計繩重與摩擦）．下列說法錯誤的是（）A．彈簧測力計的拉力是2.4NB．物體上升的速度為0.05m/sC．彈簧測力計拉力的功率為0.12WD．滑輪組的機械效率約83.3％【答案】C【解析】分析：由圖可知使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，拉力端移動的距離，利用求拉力做的總功，再利用求功率；已知物體的重力和上升高度，利用求有用功，滑輪組的機械效率等于有用功與總功之比。解答：由圖可知，彈簧測力計的拉力是2.4N，故A正確