简单机械专项练习2.doc

-简单机械专题练习经典

一、简单机械选择题
1．在不计绳重和摩擦状况下运用如图所示甲、乙两装置分别用力把相似物体匀速提高相似高度．若用η甲、η乙表达甲、乙两装置机械效率，W甲、W乙表达拉力所做功，则下列说法中对是

A．η甲＝η乙，W甲＝W乙
B．η甲＞η乙，W甲＞W乙
C．η甲＜η乙，W甲＜W乙
D．η甲＞η乙，W甲＜W乙
【答案】A
【解析】
【详解】
物体升高高度和物体重力都相似，根据公式W=Gh可知做有用功相似；由图可知，动滑轮个数相似，即动滑轮重力相似，提高高度相似，不计绳重和摩擦,则拉力做额外功相似．有用功相似、额外功相似，则总功相似，即W甲＝W乙．根据η=可知，机械效率相似，即η甲＝η乙．故A符合题意．

2．轻质杠杆AB可绕中点O自由转动，目前其A端和B端分别施以大小相等力F1和F2， 它们方向如图所示，则下列说法中对是

A．杠杆会沿顺时针方向转动
B．杠杆会沿逆时针方向转动
C．杠杆会保持平衡
D．无法判读杠杆转动方向
【答案】A
【解析】
【详解】
由图懂得， O为杠杆支点，分别从O点向两力作用线作垂线交两力作用线于点C、D，则力F1和F2力臂分别为OC、OD，如下图所示：

因OA=OB，由几何知识懂得，

故OC＜OD
又由于F1 和F2 大小相等，由平衡条件懂得，力与力臂乘积大小关系是：
F1 ×OC＜F2 ×OD，
因此，杠杆不能平衡，杠杆会沿顺时针方向转动，即只有A对。

3．如图是抽水马桶水箱进水自动控制构造原理图，为一可绕固定点转动轻质杠杆，已知， 端用细线挂一空心铝球，质量为． 当铝球二分之一体积浸在水中，在 端施加 竖直向下拉力 时，杠杆恰好在水平位置平衡．（， ）下列成果对是

A．该铝球空心部分体积为
B．该铝球体积为
C．该铝球受到浮力为
D．该铝球受到浮力为
【答案】C
【解析】
【分析】
根据密度公式得到铝球实心部分体积，根据杠杆平衡条件得到A端拉力，铝球在水中受到浮力等于重力减去A端拉力，根据阿基米德原理求出排开水体积，从而得出球体积，球体积减去实心部分体积得到空心部分体积．
【详解】
铝球实心部分体积：，
由杠杆平衡条件可得：FA×OA=FB×OB，，
铝球受到浮力：，
铝球排开水体积：，
铝球体积：，
则空心部分体积：．
【点睛】
本题考察杠杆和浮力题目，处理本题关键懂得杠杆平衡条件和阿基米德原理公式．

4．小勇体重600N，运用如图所示滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m．已知物体A重为800N，小勇作用在绳端拉力大小为500N，在此过程中，下列说法对是

A．水平地面对小勇支持力做功为6000J
B．小勇做有用功为3000J
C．小勇拉力功率为250W
D．此滑轮组机械效率为80%
【答案】D
【解析】
水平地面对小勇支持力与小勇运动方向是垂直，支持力不做功，故A错；小勇做有用功就是克服物体重力做功W有=Gh=800N×5m=4000J，故B错；小勇做总功为W总=Fs=500N×10m=5000J，拉力功率为P=W总/t=5000J/10s=500W，故C错；滑轮组机械效率为η=W有/W总=4000J/5000J=80%，故D对；应选D．

5．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。

6．如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，下列关系中对是

A．F1＞F2＞F3
B．F1＜F2＜F3
C．F2＞F1＞F3
D．F2＜F1＜F3
【答案】D
【解析】
【详解】
第一种图中滑轮为定滑轮，由于定滑轮相称于一种等臂杠杆，不能省力，
因此根据二力平衡，此时拉力F1=f；
第二个图中滑轮为动滑轮，由于动滑轮可省二分之一力，
因此根据二力平衡，此时拉力F2=f；
第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时拉力等于两股绳子向右拉力，即F3=2f；
由此可得F2< F1< F3.
故D对.

7．工人师傅运用如图所示两种方式，将重均为300N货物从图示位置向上缓慢提高0.5m。F1、F2一直沿竖直方向；图甲中OB＝2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法对是

A．甲乙两种方式都省二分之一力
B．甲方式F1由150N逐渐变大
C．乙方式有用功是180J
D．乙方式F2功率为3.6W
【答案】D
【解析】
【分析】
（1）根据杠杆特点和动滑轮特点分析甲乙两种方式省力状况；
（2）根据动力臂和阻力臂关系分析甲方式F1变化；
（3）根据W有用=Gh可求乙方式有用功；
（4）根据公式P=Fv求出乙方式F2功率。
【详解】
A、甲图，F1为动力，已知OB=2OA，即动力臂为阻力臂2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力二分之一，即F1=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则，故A错误；
B、甲图中，重力即阻力方向是竖直向下，动力方向也是竖直向下，在提高重物过程中，动力臂和阻力臂比值不变，故动力F1为150N不变，故B错误；
C、不计绳重和摩擦，乙方式有用功为：W有用=Gh=300N×0.5m150J，故C错误；
D、乙方式中F2=120N，绳子自由端速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s，则乙方式F2功率为：，故D对。
故选D。

8．如图所示，轻质杠杆AB，将中点O支起来，甲图蜡烛粗细相似，乙图三支蜡烛完全相似，所有蜡烛燃烧速度相似。在蜡烛燃烧过程中，则杠杆

A．甲左端下沉，乙右端下沉 B．甲左端下沉，乙仍保持平衡
C．甲右端下沉，乙右端下沉 D．甲、乙均能保持平衡
【答案】B
【解析】
【详解】
设甲乙两图中杠杆长均为l。
图甲中，m左l左= m右l右，燃烧速度相似，∴蜡烛因燃烧减少质量m′相似，故左边为：
（m左- m′）l左= m左l左- m′l左，
右边为：
（m右- m′）l右= m右l右- m′l右，
由于l左不不小于l右，因此
（m左- m′）l左= m左l左- m′l左（m右- m′）l右= m右l右- m′l右，
故左端下沉；
图乙中，设一只蜡烛质量为m
∵2m×l=m×l，
∴直尺在水平位置平衡；
∵三支蜡烛同步点燃，并且燃烧速度相似，
∴三支蜡烛因燃烧减少质量m′相似，
∵2（m-m′）×l=（m-m′）×l，
∴在燃烧过程中直尺仍能平衡．故选B．

9．下列几种措施中，可以提高机械效率是
A．有用功一定，增大额外功 B．额外功一定，增大有用功
C．有用功一定，增大总功 D．总功一定，增大额外功
【答案】B
【解析】
【详解】
A．机械效率是有用功和总功比值，总功等于有用功和额外功之和，因此有用功一定，增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功比值减小，故A不符合题意；
B．额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功比值将增大，故B符合题意；
C．有用功不变，总功增大，则有用功与总功比值减小，故C不符合题意；
D．由于总功等于有用功和额外功之和，因此总功一定，增大额外功，有用功将减小，则有用功与总功比值减小，故D不符合题意．

10．某商店有一不等臂天平（砝码精确），一顾客要买2kg白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg砝码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg砝码，待天平平衡后．然后把两包白糖交给顾客．则两包白糖总质量
A．等于2Kg B．不不小于2Kg C．不小于2Kg D．无法懂得
【答案】C
【解析】
解答：由于天平两臂不相等，故可设天平左臂长为a，右臂长为b（不妨设a＞b），先称得白糖实际质量为m1，后称得白糖实际质量为m2
由杠杆平衡原理：bm1=a×1，am2=b×1，解得m1=，m2=
则m1m2= 由于（m1+m2）2=由于a≠b，因此（m1+m2）-2＞0，即m1+m2＞2这样可知称出白糖质量不小于2kg．故选C．
点睛：此题要根据天平有关知识来解答，即在此题中天平臂长不等，这是此题关键．

11．如图所示，工人运用动滑轮吊起一袋沙过程中，做了300J有用功，100J额外功，则该动滑轮机械效率为（ ）

A．75％ B．66．7％ C．33．3％ D．25％
【答案】A
【解析】
试题分析：由题意可知，人所做总功为W总=W有+W额=300J+100J=400J，故动滑轮机械效率为η=W有/W总=300J/400J=75%，故应选A。
【考点定位】机械效率

12．如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽视摩擦。则

A．物体上升速度是2.5m/s B．拉力F大小为400N
C．拉力F功率为40W D．拉力F功率为80W
【答案】D
【解析】
【详解】
A．由得体速度：

故A项不符合题意；
B．图可知，绳子段数为，不计动滑轮及绳自重，忽视摩擦，则拉力：

故B项不符合题意；
CD．绳子自由端移动速度：

拉力F功率：

故C项不符合题意，D项符合题意。

13．下列简单机械中既可以省力，同步又可以变化力方向是
A．定滑轮              B．动滑轮                 C．斜面                     D．滑轮组
【答案】D
【解析】
【分析】
不一样机械优缺陷都不一样样：动滑轮省力，但不能变化力方向；定滑轮可以变化方向，但不能省力；斜面只能变化力大小；滑轮组既可以变化力大小也可以变化力方向．
【详解】
A、定滑轮只能变化力方向，不能省力，不符合题意；
B、动滑轮可以省力，但不能变化力方向，不符合题意；
C、斜面可以省力，不能变化力方向，不符合题意；
D、滑轮组既可以省力，也可以变化力方向，符合题意；
故选D．

14．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．

15．下列有关功、功率、机械效率说法中对是
A．机械效率越大，做有用功一定越多
B．功率越大，做功越快
C．有力作用在物体上，力一定对物体做了功
D．功率小，机械效率也一定低
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由于机械效率是有用功与总功比值，因此机械效率越大，做有用功不一定越多，故A错误；
B．功率是表达做功快慢物理量，功率越大，做功越快，故B对；
C．有力作用在物体上，物体力方向上没有移动距离，力不做功，故C错误；
D．机械效率是有用功与总功比值，与功率大小无关，故D错误．

16．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。

17．如图所示，属于费力杠杆是
A．用镊子夹物品 B．用汽水扳子开瓶盖
C．用手推车推货物 D．用羊角锤起钉子
【答案】A
【解析】
【详解】
A、用镊子夹物品时，动力臂不不小于阻力臂，是费力杠杆；
B、汽水扳子开瓶盖时，动力臂不小于阻力臂，是省力杠杆；
C、用手推车推货物，动力臂不小于阻力臂，是省力杠杆；
D、用羊角锤起钉子，动力臂不小于阻力臂，是省力杠杆．
故选A．
【点睛】
此题考察是杠杆分类和特点，重要包括如下几种：①省力杠杆，动力臂不小于阻力臂；②费力杠杆，动力臂不不小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂．

18．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．

19．如图，用滑轮组将600N重物在10s内匀速提高了2m，动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），下列说法对是

A．绳子自由端拉力功率是70W
B．滑轮组机械效率是85.7%
C．提高重物过程中所做额外功是400J
D．提高重物变成400N时，滑轮组机械效率将变大
【答案】B
【解析】
【详解】
A．根据图示可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力：
F=（G+G轮）=（600N+100N）=350N，
拉力端移动距离：
s=2h=2×2m=4m，
总功：
W总=Fs=350N×4m=1400J，
拉力功率：
P===140W；
故A错；
B．有用功：
W有用=Gh=600N×2m=1200J，
滑轮组机械效率：
η==≈85.7%，
故B对；
C．提高重物过程中所做额外功：
W额=W总﹣W有用=1400J﹣1200J=200J，
故C错；
D．当提高重物重力减小为400N，做有用功就变小，而额外功几乎不变，有用功和总功比值变小，故滑轮组机械效率变小，故D错；

20．下图所示工具中，属于费力杠杆是：
A． 钢丝钳 B． 起子
C．羊角锤 D．镊子
【答案】D
【解析】
【详解】
动力臂不不小于阻力臂杠杆属于费力杠杆，四幅图中只有镊子动力臂是不不小于阻力臂，故应选D。

21．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．

22．如图甲所示，是建筑工地上塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示滑轮组起吊物料．假如这个滑轮组把6×103N重物在10s内匀速提高l0m，绳索自由端拉力F=2.1×103N，不计一切摩擦和绳重，则下列说法中对是

A．拉力做功是2.1×104J B．拉力F功率是2.1×103W
C．该滑轮组动滑轮共重300N D．该滑轮组机械效率是80%
【答案】C
【解析】
由图乙懂得，滑轮组绳子有效股数是n=3，即绳子自由端移动距离是：s=3h=3×10m=30m，因此拉力做功是：W总=Fs=2.1×103 N×30m=6.3×104 J，故A错误；拉力做功功率是：P=W总/t=6.3×104N/10s=6.3×103 W，故B错误；若不计绳重和摩擦，则由F=（G+G动）/n可知，动滑轮总重是：G动 =nF-G=3×2.1×103 N-6×103 N=300N，故C对；拉力做有用功是：W有=Gh=6×103 N×10m=6×104 J，滑轮组机械效率是：η=W有/W总×100%=6×104J/6.3×104J×100%≈95.2%，故D错误，故选C．

23．下列有关机械效率说法对是（　　）
A．越省力机械，机械效率越高
B．做功越少机械，机械效率越低
C．做功越慢机械，机械效率越低
D．总功相似，有用功越大机械，机械效率越高
【答案】D
【解析】
【详解】
A．机械效率是有用功与总功比值，与机械省力与否无关，故A错误．
B．机械效率越低，有用功占总功比例越低，不一定就是做功少，故B错误．
C．做功越慢机械，功率越小．功率和机械效率是两个不一样概念，两者没有关系，不能说做功越慢机械，机械效率越低，故C错误．
D．由可知，总功相似，有用功越大机械，机械效率越高，故D对．

24．在使用下列简单机械匀速提高同一物体四种方式，所用动力最小是（不计机械自重、绳重和摩擦）（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：A. 图示是一种定滑轮拉力F1＝G；B. 根据勾股定理知h＝＝3m,图中为斜面,F2×5m＝G×3m,得到F2＝0.6G；C. 如图所示,由图可知，由杠杆平衡条件可得：F3×L2＝G×LG,拉力F3＝G×G＝0.4G；D. 由图示可知,滑轮组承重绳子有效股数n＝3,拉力F4＝G；因此最小拉力是F4；故选：D。
点睛：由图示滑轮组，确定滑轮组种类，根据滑轮组公式求出拉力F1、F4；由勾股定理求出斜面高，根据斜面公式求出拉力F2大小；由图示杠杆求出动力臂与阻力臂关系，然后由杠杆平衡条件求出拉力F3；最终比较各力大小，确定哪个拉力最小。

25．如图所示，杠杆处在平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，假如在杠杆两侧各减少一种钩码，杠杆会（ ）

A．左端下沉 B．右端下沉
C．杠杆仍然平衡 D．无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】
设一种钩码重为G，一格长度为L，本来：3G×4L=4G×3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各减少一种质量相等钩码，目前：2G×4L<3G×3L，因此杠杆不再平衡，杠杆向顺时针方向转动，即右端下沉。故ACD错误，B对。