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【物理】 简单机械章节知识点总结及练习测试题

一、简单机械选择题
1．骑自行车上一种陡坡时，有经验同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（　　）
A．缩短上坡过程中所走旅程 B．减少上坡过程中所做功
C．减小上坡过程中所施加力 D．缩短上坡过程中所用时间
【答案】C
【解析】
【详解】
A．上坡时，自行车上升高度不变，走S形路线所走路线较长，A不符合题意．
B．使用任何机械都不省功，B不符合题意．
C．上坡时，走S形路线所走路线较长，相称于增长了斜面长度，斜面越长越省力．C符合题意．
D．速度一定，走S形路线所走路线较长，所用时间较长．D不符合题意．

2．如图所示，定滑轮重4N，动滑轮重0.5N，在拉力F作用下，1s内将重为4N物体A沿竖直方向匀速提高了10cm．假如不计绳重和摩擦．则如下计算成果对是

A．绳子自由端移动速度为0.3m/s
B．拉力F大小为4N
C．拉力F功率为0.45W
D．滑轮组机械效率为75%
【答案】C
【解析】
【详解】
由图懂得，承担物重绳子有效股数是：n=2，
A．绳端移动距离是：
s=2h=2×0.1m=0.2m，
绳子自由端移动速度是：
，
故A错误；
B．不计绳重和摩擦，则拉力，
故B错误；
C．拉力做总功：W总 =Fs=2.25N×0.2m=0.45J，拉力F功率：
，
故C对；
D．拉力做有用功W有 =Gh=4N×0.1m=0.4J，滑轮组机械效率是：
≈88.9%，
故D错误。

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，用甲滑轮所做功为W1，机械效率为；用乙滑轮所做总功率为W2，机械效率为，若不计绳重与摩擦，则（ ）

A．W1＜W2，η1＞η2 B. W1=W2，η1＜η2
C．W1＞W2 , ＜ D．W1=W2 , =
【答案】A
【解析】由于用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，因此两种状况有用功相似；根据η ＝可知：当有用功一定期，运用机械时做额外功越少，则总功越少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮,因此运用乙滑轮做额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W1<W2,η1>η2.故选C.

4．用图中装置匀速提高重为100N物体，手拉力为60N，滑轮机械效率为（ ）

A．16.7% B．20% C．83.3% D．100%
【答案】C
【解析】
【详解】
由图可知，提高重物时滑轮位置跟被拉动物体一起运动，则该滑轮为动滑轮；
∴拉力移动距离s=2h，
η=====≈83.3%．

5．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高相似高度．若G1＝G2，所用竖直向上拉力分别为F1和F2，拉力做功功率分别为P1和P2，两装置机械效率分别为η1和η2（忽视绳重和摩擦）．则下列选项对是

A．F1＞F2；η1＝η2；P1＝P2 B．F1＞F2；η1＞η2；P1＞P2
C．F1＜F2；η1＜η2；P1＜P2 D．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＝（G+G轮），n1＝2，n2＝3，因此绳子受到拉力分别为：F1＝（G1+G轮），F2＝（G2+G轮），故F1＞F2；故CD错误；
由于动滑轮重相似，提高物体重和高度相似，W额＝G轮h，W有用＝G物h，因此运用滑轮组做有用功相似、额外功相似，总功相似；
由η＝可知，机械效率相似，η1＝η2；
又由于所用时间相似，由P＝可知，拉力做功功率P1＝P2，故B错误，A对．
故选A．

6．如图所示，一均匀木板AB，B端固定在墙壁转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫有长方形木块C，恰好使木板水平放置．既有水平拉力F拉木块C，在粗糙水平地面上由B向A缓慢运动过程中，拉力F将

A．变小 B．不变
C．逐渐增大 D．先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】
以杆为研究对象，杆受重力G和C对它支持力F支，根据杠杆平衡条件可得：F支•l支=G•lG，水平力F由B向A缓慢匀速推进木块，F支力臂在增大，重力G及其力臂lG均不变，因此根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐减小；由于支持力逐渐减小，且力作用是互相，因此可知杆对物体C压力也逐渐减小，根据影响摩擦力大小原因可知，C和木板间、C和地面间摩擦力逐渐减小，拉力和摩擦力是平衡力，由力平衡条件可知，水平拉力F也逐渐减小．

7．甲升降机比乙升降机机械效率高，它们分别把相似质量物体匀速提高相似高度．则（）
A．乙升降机提高重物做有用功较多                       B．甲升降机电动机做额外功较多
C．甲升降机电动机做总功较少                          D．乙升降机电动机做总功较少
【答案】C
【解析】
【详解】
A．提高物体质量和高度相似阐明甲、乙升降机做有用功相等，故A错误；
BCD．既然甲机械效率高，则阐明甲做额外功少，总功也就少，故BD错误，C对．

8．下列杠杆中属于费力杠杆是
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】
【详解】
A、剪刀在使用过程中，动力臂不小于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B、起子在使用过程中，动力臂不小于阻力臂，是省力杠杆，故B错误．
C、如图镊子在使用过程中，动力臂不不小于阻力臂，是费力杠杆，故C对；
D、钢丝钳在使用过程中，动力臂不小于阻力臂，是省力杠杆，故D错误；
故选B．
【点睛】
重点是杠杆分类，即动力臂不小于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂不不小于阻力臂时，为费力杠杆，但省力杠杆费距离，费力杠杆省距离。

9．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”试验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5N钩码，当在A点用与水平方向成30°角动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态判断，下列说法中对是

A．杠杆动力臂为8cm B．该杠杆为费力杠杆
C．该杠杆阻力大小为 D．动力F大小为
【答案】B
【解析】
【详解】
A、当动力在A点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是：OA=×4×2cm=4cm，故A错误；
B、阻力臂OB，3×2cm=6cm＞OA，即阻力臂不小于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B对；
C、该杠杆阻力大小为：G=4×0.5N=2N，故C错误；
D、根据杠杆平衡条件，F1l1=F2l2，G×OB=F×OA，代入数据，2N×8cm=F×4cm，解得，F=4N，故D错误。

10．如图所示装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B作用下,物体A在水平面，上做匀速直线运动，假如在物体A上加一种水平向左拉力F,拉力功率为30W，使物体B匀速上升3m所用时间为（不计滑轮与轴之间摩擦，不计绳重）

A．1s B．2s C．3 s D．4s
【答案】B
【解析】分析：（1）物体A在物体B作用下向右做匀速直线运动，A受到摩擦力和挂钩拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。
（2）拉动A向左运动，A受到水平向左拉力F和水平向右摩擦力、挂钩拉力三力平衡，可求出拉力。
（3）运用滑轮组距离关系，B移动距离是A移动距离3倍，求出A移动距离，则拉力所做功为，再运用求出做功时间。
解答：不计滑轮与轴之间摩擦、不计绳重和滑轮重，物体A在物体B作用下向右做匀速直线运动时，。拉动A向左运动时，A受到向右拉力不变，摩擦力方向向右，此时受力如图：

；，则，因此拉力F做功：，所用时间为。
故选：B。
【点睛】此题注意分析滑轮组绳子段数，确定所使用公式，做好受力分析是解题关键。

11．如图所示，是一种指甲刀构造示意图下列说法中对是

A．杠杆ABC是一种省力杠杆
B．杠杆DBO支点是B点
C．杠杆DEO是一种等臂杠杆
D．指甲刀有三个杠杆，两个省力杠杆，一种费力杠杆
【答案】A
【解析】
【详解】
A、在使用时，杠杆ABC动力臂不小于阻力臂，因此它是省力杠杆，故A对；
B、C、杠杆DBO和杠杆DEO，阻力作用点都在D点，动力作用点分别在B点和E点，支点都在O点，都是费力杠杆，故BC错误；
D、可见指甲刀中有三个杠杆：ABC、OBD、0ED，其中ABC是省力杠杆，其他两个都是费力杠杆，故D错误．
故选A。
【点睛】
重点是杠杆分类，即动力臂不小于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂不不小于阻力臂时，为费力杠杆，但省力杠杆费距离，费力杠杆省距离。

12．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试验探究，再用弹簧测力计取代一侧钩码继续探究（如图 ），这样做目是（ ）

A．便于直接读出拉力大小                                     B．便于同学们观测试验
C．便于对理解力臂                                               D．便于测量力臂大小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】

从支点到力作用线距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力方向是竖直向下，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，对应变短，由杠杆平衡条件懂得，力会对应增大，才能使杠杆仍保持平衡，因此这样做试验可以加深学生对力臂对认识，故C对．

13．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高相似高度．若G1=G2，所用竖直向上拉力分别为F1和F2，拉力做功功率分别为P1和P2，两装置机械效率分别为η1和η2（忽视绳重和摩擦）．则下列选项对是

A．F1＞F2 η1＜η2 P1＜P2 B．F1＞F2 η1=η2 P1=P2
C．F1＜F2 η1＜η2 P1＜P2 D．F1＜F2 η1＞η2 P1＞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．由于两个滑轮组做有用功相似，额外功相似，它们机械效率也相似．在相似时间内做总功相似，它们功率也相似．故B对．

14．质量为60kg工人用如图甲所示滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳拉力为400N，滑轮组机械效率随货物重力变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）．下列说法对是

A．作用在钢绳上拉力功率为400W
B．动滑轮重力为200N
C．人对绳子最大拉力为1000N
D．该滑轮组最大机械效率为83.3%
【答案】B
【解析】
【分析】
（1）由图可知，n=3，则绳端移动距离 ，运用 求拉力做功，再运用求拉力功率；
（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组机械效率η=60%，运用求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽视不计，拉力，据此求动滑轮重力；
（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子最大拉力等于工人重力；
（4）运用求提高最大物重，滑轮组最大机械效率
.
【详解】
（1）由图可知，n=3，则绳端移动距离： ，
拉力做功：，
拉力功率：，故A错；
（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组机械效率η=60%，
根据可得：拉力，
因机械中摩擦力及绳重忽视不计，则，
因此， ，故B对；
（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子最大拉力： ，故C错；
（4）由可得，提高最大物重： ，
机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组最大机械效率：，故D错．
故选B．

15．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N物体A匀速移动5m，物体A受到地面摩擦力为5N，不计滑轮、绳子重力及滑轮与绳子间摩擦，拉力F做功为

A．50J B．25J C．100J D．200J
【答案】B
【解析】
【详解】
如图所示，是动滑轮特殊使用方法，拉力是A与地面摩擦力2倍，
故；
物体A在水平方向上匀速移动5m，
则拉力移动距离：，
拉力F做功：．
故选B．

16．下图是使用简单机械匀速提高同一物体四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】
【详解】
在A斜面中，存在F1×4m=G×2m，故F1=；在B滑轮组中，n=3，故F2=；在C定滑轮中，不省力，故F3=G；在D杠杆中，存在F4×4l=G×l，故F4=；可见所需动力最小是D．

17．如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提高相似高度，与提高B相比，提高A过程滑轮组机械效率较大，若不计绳重与摩擦影响，则提高A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，提起两物体所用滑轮组相似，将物体提高相似高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做功是额外功，由W额=G动h可知，提高A和B所做额外功相似，故AB错误；
CD．不计绳重和摩擦影响，滑轮组机械效率 ，额外功相似，提高A过程滑轮组机械效率较大，因此提高A物体所做有用功较大，其总功较大，故C错误，D对．
答案为D．
点睛：本题考察对有用功、额外功和总功以及机械效率认识和理解，注意同一滑轮组提高物体高度相似时额外功是相似．

18．下图为“测滑轮组机械效率”试验．在弹簧测力计拉力作用下，重6N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）．下列说法错误是（ ）

A．弹簧测力计拉力是2.4N
B．物体上升速度为0.05m/s
C．弹簧测力计拉力功率为0.12W
D．滑轮组机械效率约83.3％
【答案】C
【解析】
分析：由图可知使用滑轮组承担物重绳子股数n，拉力端移动距离，运用求拉力做总功，再运用求功率；已知物体重力和上升高度，运用求有用功，滑轮组机械效率等于有用功与总功之比。
解答：由图可知，弹簧测力计拉力是2.4N ，故A对；物体2s内匀速上升0.1m，物体上升速度为，故B对；n=3，拉力端端移动距离，拉力做总功为：；拉力功率为：，故C错误；拉力做有用功为：；滑轮组机械效率为：。故D对；
故答案为C
【点睛】本题考察了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率计算，根据题图确定n大小（直接从动滑轮上引出绳子股数）是本题突破口，灵活选用公式计算是关键。

19．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，桶盖启动．根据室内垃圾桶构造示意图可确定：（ ）

A．桶中只有一种杠杆在起作用，且为省力杠杆
B．桶中只有一种杠杆在起作用，且为费力杠杆
C．桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆
D．桶中有两个杠杆在起作用，一种是省力杠杆，一种是费力杠杆
【答案】D
【解析】
图中垃圾桶有两个杠杆，DEF为一种杠杆，动力臂不小于阻力臂属于省力杠杆；ABC为另一种杠杆，动力臂不不小于阻力臂属于费力杠杆，故答案选D．
点睛：本题考察杠杆分类，难点是怎样从生活中工具中抽象出杠杆，解题措施是判断省力费力杠杆时从动力臂和阻力臂大小入手．

20．如图所示是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G情景．已知重物G所受重力为700 N，当他沿水平方向用400 N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，下列说法对是

A．该滑轮组动滑轮所受重力为100 N
B．若工人拉动绳子速度为0.5 m/s，则4 s后，绳子拉力所做功为1 400 J
C．当工人用等大力使绳子以不一样速度匀速运动，且绳端运动相似距离时，工人所做功大小不一样
D．若将重物G换为质量更大物体，则在不变化其他条件状况下，工人将更省力
【答案】A
【解析】
A、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，，
滑轮组动滑轮所受重力：G动=2F-G物=2×400N-700N=100N，故A对；
B、绳子移动距离，s=vt=0.5m/s×4s=2m，
绳子拉力所做功：W=Fs=400N×2m=800J，故B错误；
C、工人所做功，等于绳子拉力与绳子移动距离乘积，与绳子不一样速度无关，大小W=Fs，工人所做功相似，故C错误；
D、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，，当重物G换为质量更大物体时，F将变大，更费力，故D错误．
故选A．

21．如图所示滑轮组上挂两个质量相等钩码A、B，放手后将出现想象是（滑轮重、绳重及摩擦不计）

A．下降 B．B下降 C．保持静止 D．无法确定
【答案】B
【解析】
不计绳子、滑轮重力和摩擦，B所在滑轮为动滑轮，动滑轮省二分之一力，B所在滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将A拉起只需B重力二分之一即可，因此B下降，A上升．故选B.
点睛：运用动滑轮、定滑轮省力特点分析解答此题．动滑轮可以省二分之一力，定滑轮不能省力．

22．如图 所示，轻质杠杆可绕 O（O 是杠杆中点）转动，目前B端挂一重为G物体，在A 端竖直向下施加一种作用力F，使其在如图所示位置平衡，则

A．F 一定不小于 G
B．F 一定等于 G
C．F 一定不不小于 G
D．以上说法都不对
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意知，O 是杠杆中点，因此G力臂与F力臂相等；则由杠杆平衡条件知：
F一定等于G。故ACD错误，B对。

23．如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一种一直跟杠杆垂直力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆

A．一直是省力杠杆 B．一直是费力杠杆
C．先是省力，后是费力 D．先是费力，后是省力
【答案】C
【解析】
【详解】
由图可知动力F1力臂一直保持不变，物体重力G一直大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动过程中，重力力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆．

24．如图所示，甲、乙是固定在水平地面上两个光滑斜面，长度分别为4 m 、5 m，高度相似．两个工人分别用沿斜面向上拉力F甲、F乙把完全相似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乙所做功分别为W甲、W乙，功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙．下列说法对是（　　）

A．F甲∶F乙＝5∶4 B．W甲∶W乙＝5∶4
C．P甲∶P乙＝4∶5 D．η甲∶η乙＝4∶5
【答案】A
【解析】
【详解】
A．斜面光滑，则不做额外功，因此W有=W总，即Gh=Fs，可得：，故A对；
B．由于W有=W总=Gh．两斜面高相似，工件也相似，因此两力做功相等，即W甲：W乙=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：P乙=F甲：F乙=5：4，故C错误；
D．不做额外功时，两次做功效率都为100%，因此η甲∶η乙＝1：1．故D错误．

25．用如图甲所示装置来探究滑轮组机械效率η与物重G物关系，变化G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法对是（　　）

A．同一滑轮组机械效率η随G物增大而增大，最终将超过100%
B．G物不变，变化图甲中绕绳方式，滑轮组机械效率将变化
C．此滑轮组动滑轮重力为2N
D．当G物=6N时，机械效率η=66.7%
【答案】D
【解析】
【详解】
A、使用滑轮组时，克服物重同步，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，因此总功一定不小于有用功；由公式η=知：机械效率一定不不小于1，即同一滑轮组机械效率η随G物增大而增大，但最终不能超过100%，故A错误；
B、G物不变，变化图甲中绕绳方式，如图所示，

由于此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相似高度，因此所做有用功相似，忽视绳重及摩擦时，额外功：W额=G轮h，即额外功W额相似，又由于W总=W有+W额，因此总功相似，由η=可知，两装置机械效率相似，即η1=η2．故B错误；
C、由图可知，G=12N，此时η=80%，则η=====，即80%=，解得G动=3N，故C错误；
D、G物=6N时，机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%．故D对．
故选D．