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【物理】 简单机械易错点汇总及练习测试题

一、简单机械选择题
1．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．

2．如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做总功为W1， 机械效率为η1；用乙滑轮所做总功为W2， 机械效率为η2， 若不计绳重与摩擦，则

A．W1 = W2 η1 = η2 B．W1 = W2 η1 < η2
C．W1 < W2 η1 > η2 D．W1 > W2 η1 < η2
【答案】C
【解析】
【分析】
由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，运用乙滑轮做额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种状况有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种状况总功大小．然后运用即可比较出两者机械效率大小．
【详解】
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．
【点睛】
本题考察功计算和机械效率大小比较这一知识点，比较简单，重要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能对比较出两种状况下机械效率大小．

3．运用如图所示滑轮组提起一种重为N物体，绳子自由端拉力F=600N。10s内物体被匀速提高2m。不忽视绳重和机械部件间摩擦，则下列说法中对是

A．动滑轮总重为400N
B．绳子自由端移动速度为0.8m/s
C．拉力F做功为6000J
D．增长物体被提高高度可提高该滑轮组机械效率
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由图懂得，承担物重绳子是四段，即n=4，若忽视绳重及摩擦，则拉力是：
，
由此可得动滑轮总重是：
，
由于是不忽视绳重和机械部件间摩擦，故A错误；
B．绳子自由端移动距离是：
s=4h=4×2m=8m，
绳子自由端移动速度是：
，
故B对；
C．拉力做功是：
W总 =Fs=600N×8m=4800J，
故C错误；
D．该滑轮组机械效率是：
，
即机械效率与高度无关，因此，增长物体被提高高度不也许提高该滑轮组机械效率，故D错误。

4．在生产和生活中常常使用多种机械，在使用机械时，下列说法中对是
A．可以省力或省距离，但不能省功
B．可以省力，同步也可以省功
C．可以省距离，同步也可以省功
D．只有在费力状况时才能省功
【答案】A
【解析】
【详解】
使用机械可以省力、省距离或变化力方向，但都不能省功，故A选项对；
使用任何机械都不能省功，故B、C、D选项错误；

5．如图所示，动滑轮重为1 N，拉力F为5 N，则重物G和弹簧秤读数为

A．G为4 N，弹簧秤读数为5 N
B．G为9 N，弹簧秤读数为10 N
C．G为10 N，弹簧秤读数为5 N
D．G为9 N，弹簧秤读数为5 N
【答案】D
【解析】
此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮重力，因拉力F为5N，因此弹簧秤读数也为5N；，因此G=9N，故选项D对；
故选D．

6．如图为工人用力撬起石头情景，小亮在图中画出了四个作用于硬棒上力，其中能对表达工人左手施力且最省力是（ ）

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【答案】C
【解析】
解答： 由于由图可知,四个力中F3力臂最长，因此根据杆杆平衡条件可知，最省力是沿F3方向．故选C.

7．在斜面上将一种质量为5kg物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上拉力为40N，斜面长2m、高1m.（g取10N/kg）.下列说法对是（ ）

A．物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力
B．做有用功是5J
C．此斜面机械效率为62.5%
D．物体受到摩擦力大小为10N
【答案】C
【解析】
A. 沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力作用，故A错误；B. 所做有用功：W有用＝Gh＝mgh＝5kg×10N/kg×1m＝50J，故B错误；C. 拉力F对物体做总功：W总＝Fs＝40N×2m＝80J；斜面机械效率为：η＝×100%＝×100%＝62.5%，故C对；D. 克服摩擦力所做额外功：W额＝W总−W有＝80J−50J＝30J，由W额＝fs可得,物体受到摩擦力：f＝＝＝15N，故D错误．故选C.
点睛：（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体重力和提高高度（斜面高），根据公式W＝Gh可求重力做功，即提高物体所做有用功；（3）求出了有用功和总功，可运用公式η＝计算出机械效率；（4）总功减去有用功即为克服摩擦力所做额外功，根据W额＝fs求出物体所受斜面摩擦力．

8．运用如图所示滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列论述对是（ ）

A．重力做功是有用功
B．拉力F1做功是额外功
C．绳子自由端拉力F做功是总功
D．该滑轮机械效率也许等于100%
【答案】C
【解析】A、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到摩擦力做功为有用功，故A错；
B、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到摩擦力做功，即拉力F1做功为有用功，克服绳与动滑轮之间摩擦、克服动滑轮和绳重而做功为额外功，故B错；
C、绳子自由端拉力F做功包括有用功、额外功，为总功，故C对；
D、在拉动物体过程中要克服绳与动滑轮之间摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定额外功，使得有用功不不小于总功，该滑轮机械效率总不不小于100%，故D错．
故选C．

9．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．

10．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。

11．甲乙两个滑轮组如图所示 ，其中每一种滑轮都相似，用它们分别将重物G1、G2提高相似高度，不计滑轮组摩擦，下列说法中对是（ ）

A．若G1= G2，拉力做额外功相似
B．若G1= G2，拉力做总功相似
C．若G1= G2，甲机 械效率不小于乙机械效率
D．用甲乙其中任何一种滑轮组提起不一样重物，机械效率不变
【答案】C
【解析】
【详解】
有用功为GH，若则有用功相等．对动滑轮做功为额外功，乙动滑轮质量大额外功多，因此乙总功多，机械效率低．答案AB错，C对．同一种滑轮组提起不一样重物，有用功不一样，额外功相似，机械效率不一样，提高重物越重机械效率越高．D错．

12．下列说法中对是
A．机械效率越高，机械做功一定越快
B．做功越多机械，机械效率一定越高
C．做功越快机械，功率一定越大
D．功率越大机械做功一定越多
【答案】C
【解析】
机械效率越高，表达有用功与总功比值越大，功率表达做功快慢，功率越大，机械做功一定越快．机械效率与功率没有关系，故A错误．
做功越多机械，有用功与总功比值不一定大，机械效率不一定高，故B错误．
功率是表达做功快慢物理量，做功越快机械，功率一定越大，故C对，符合题意为答案．
功等于功率与时间乘积，时间不确定，因此功率越大机械做功不一定越多，故D错误．

13．如图所示，滑轮组每个滑轮质量相似，用它们将重为G1、G2货物提高相似高度（不计绳重和摩擦），下列说法对是

A．用同一种滑轮组提起不一样重物，机械效率不变
B．若G1＝G2，则甲机械效率不小于乙机械效率
C．若G1＝G2，则拉力F1与F2所做总功相等
D．若G1＝G2，则甲、乙滑轮组所做额外功相等
【答案】B
【解析】
【分析】
（1）同一滑轮组提起重物不一样步，所做额外功相似，有用功不一样，根据机械效率为有用功和总功比值判断滑轮组机械效率与否变化；
（2）滑轮组所做总功为克服物体重力和动滑轮重力所做功，根据W＝Gh比较两者所做总功之间关系；
（3）滑轮组所做有用功为克服物体重力所做功，根据W＝Gh比较两者大小，再根据机械效率为有用功和总功比值比较两者机械效率之间关系；
（4）根据W＝Gh比较有用功大小．
【详解】
A．用同一种滑轮组提起不一样重物时，额外功不变，但有用功不一样，有用功和总功比值不一样，则滑轮组机械效率不一样，故A错误；
BC．若G1=G2，且货物被提高高度相似，根据W有=G物h可知，两滑轮组所做有用功相等；
不计绳重和摩擦，拉力所做总功为克服物体重力和动滑轮重力所做功，因甲滑轮组只有1个动滑轮（即动滑轮重更小），因此由W总=（G物+G动）h可知，甲滑轮组做总功不不小于乙滑轮组做总功，由可知，甲滑轮组机械效率高，故B对，C错误；
D．两物体被提高高度相似，动滑轮重力不一样，根据W=G动h可知，甲、乙滑轮组所做额外功不相等，故D错误．
故选B．
【点睛】
波及机械效率问题时，关键是要清晰总功、有用功、额外功都在哪，尤其要清晰额外功是对谁做功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做功、克服摩擦及绳子重做功．

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．如图甲所示，长1.6m、粗细均匀金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆一直保持水平平衡．该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x变化关系如图乙所示．据图可知金属杆重（ ）

A．5N B．10N C．20N D．40N
【答案】B
【解析】
【分析】
杠杆平衡条件
【详解】
使金属杆转动力是金属杆重力，金属杆重心在中心上，因此阻力臂为：
L1=0.8m，
取当拉力F=20N，由图象可知此时阻力臂：
L2=0.4m，
根据杠杆平衡条件有：
GL1=FL2
因此
G×0.8m=20N×0.4m
解得：
G=10N

16．如图，O为拉杆式旅行箱轮轴，OA为拉杆．目前拉杆端点A处施加一竖直向上力F，使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至靠近竖直位置．则力F大小

A．一直变大 B．一直不变
C．一直变小 D．先变小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意可知，箱体重力不变，也就是杠杆阻力大小不变，动力F竖直向上，重力G竖直向下，这两个力方向一直平行，根三角形相似性可知，动力臂与阻力阻比值是不变，根据杠杆平衡条件可知动力与阻力比值也是不变，由于阻力不变，因此动力F大小是一直不变，故应选B．

17．如下图所示四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力是
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】
【详解】
根据题意懂得，在不计机械自重和摩擦条件下使用简单机械；
A．图杠杆提高重物时，由于动力臂不不小于阻力臂，因此是费力杠杆，即
F＞G；
B．用图中杠杆提高重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即
F=G；
C．图中滑轮组承担物重绳子有效股数是：
n=2，
因此，绳端拉力是：
；
D．图中滑轮组承担物重绳子有效股数是：
n=3
因此，绳端拉力是：
；
综上所述，只有D图中机械最省力。

18．同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提高重为100N物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮摩擦力不计．则 （ ）

A．手拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
B．手拉力：F甲=F乙； 机械效率：η甲=η乙
C．手拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙
D．手拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
【答案】C
【解析】
【详解】
甲为定滑轮，由定滑轮使用特点可知：绳重和摩擦力不计，，并且可以变化力方向。
乙为动滑轮，，由题知，G动=20N＜G，因此。
如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相似甲、乙两物体匀速提高相似高度，不计绳重与摩擦，则所做有用功W有用同样大，由于要克服动滑轮重力作用，因此使用动滑轮做总功多，由 可知，定滑轮机械效率高，因此，故C对为答案，选项ABD错误。

19．如图所示，作用在杠杆一端且一直与杠杆垂直力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F大小将（ ）

A．不变 B．变小 C．变大 D．先变大后变小
【答案】C
【解析】
【详解】
在杠杆缓慢由A到B过程中，力F一直与杠杆垂直，因此动力臂OA长度没有变化，阻力G大小没有变化，而阻力臂l却逐渐增大；由杠杆平衡条件知：F•OA=G•l，当OA、G不变时，l越大，那么F越大；因此拉力F在这个过程中逐渐变大．C符合题意，选项ABD不符合题意．

20．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。

21．内有少许饮料罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡．下列四个图中，能对表达饮料罐（含饮料）所受重力示意图是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】
【详解】
重力方向一直竖直向下，故CD错误；
根据题意，内有少许饮料罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆平衡条件知，只有重力作用线通过支点时，罐子才会保持平衡，故A对，B错误．
故选A．
【点睛】
关键是根据杠杆平衡条件分析，理解当一种力通过支点时，此力力臂为零，对杠杆起不到任何作用，即本来平衡杠杆会仍然平衡．

22．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．

23．用如图所示滑轮组在10s内将300N重物匀速提高3m，已知动滑轮重30N，不计绳重与摩擦，则

A．运用滑轮组所做有用功是450J
B．绳子自由端移动速度是0.9m/s
C．拉力功率是99W
D．滑轮组机械效率是80%
【答案】C
【解析】
运用滑轮组所做有用功：W有=Gh=300N×3m=900J，故A错误；拉力做功：W总=（G+G动）h=（300N+30N）×3m=990J，拉力功率：P=W/t=990W10s=99W，故C对；滑轮组机械效率：η=W有/W总×100%=900J/990J×100%≈90.9%，故D错误；由图可知，n=2，则绳端移动距离：s=nh=2×3m=6m，绳子自由端移动速度：v=s/t=6m/10s=0.6m/s，故B错误，故选C。

24．如图所示，体重为510N人，用滑轮组拉重500N物体A沿水平方向以0.02m/s速度匀速运动．运动中物体A受到地面摩擦阻力为200N．动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上定滑轮与物体A相连绳子沿水平方向，地面上定滑轮与动滑轮相连绳子沿竖直方向，人对绳子拉力与对地面压力一直竖直向下且在同一直线上，）．则下列计算成果中对是

A．人对地面压力为400N
B．绳子自由端受到拉力大小是100N
C．人对地面压力为250N
D．绳子自由端运动速度是0.06m/s
【答案】A
【解析】
【详解】
由图知，n=2，因此拉力；
因此人对地面压力；
绳子自由端运动速度；
【点睛】
本题中有用功应当是克服摩擦力做功，即拉力F满足．

25．如图所示,用滑轮组提高重物时,重200N物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子力F为120N,假如不计绳重及摩擦,则提高重物过程中

A．绳子自由端被拉下3m B．拉力F做功为200J
C．滑轮组机械效率是83.3% D．拉力F功率是40W
【答案】C
【解析】
【详解】
A、物重由两段绳子承担，因此，当物体提高1m时，绳子自由端应被拉下2m，故A错误；
B、拉力为120N，绳子自由端应被拉下2m，则拉力做功为：，故B错误；
C、滑轮组机械效率，故C对；
D、拉力F功率，故D错误．
故选C．
【点睛】
波及机械效率问题时，关键是要清晰总功、有用功、额外功都在哪，尤其要清晰额外功是对谁做功，弄清晰这些功后，求效率和功率就显得简单了。