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简单机械知识点(大全)

一、简单机械选择题
1．物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同物体，滑轮质量比物体质量小，若不计绳重及摩擦，提升重物高度一样，对比如图所表示甲、乙两滑轮组，以下说法正确是

A．甲更省力，甲机械效率大
B．乙更省力，乙机械效率大
C．乙更省力，甲、乙机械效率一样大
D．甲更省力，甲、乙机械效率一样大
【答案】D
【解析】
【分析】
（1）由滑轮组结构知道负担物重绳子股数n，则绳子自由端移动距离s=nh，；
（2）把相同重物匀速提升相同高度，做有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同滑轮和绳子、提升相同高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做总功相同，再依照效率公式判断滑轮组机械效率大小关系．
【详解】
（1）不计绳重及摩擦，拉力，由图知，n甲=3，n乙=2，
所以F甲<F乙，甲图省力；
（2）由题知，动滑轮重相同，提升物体重和高度相同；
依照W额=G轮h、W有用=G物h，利用滑轮组做有用功相同、额外功相同，总功相同，
由可知，两滑轮组机械效率相同．
故选D．

2．用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组把重150N物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重时，滑轮组机械效率为60%．则以下选项错误是（　　）
A．有用功一定是150J B．总功一定是250J
C．动滑轮重一定是100N D．拉力大小一定是125N
【答案】D
【解析】
【分析】
知道物体重和物体上升高度，利用W=Gh求对物体做有用功；
又知道滑轮组机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求额外功，不计绳重和摩擦，额外功W额=G轮h，据此求动滑轮重；
不计摩擦和绳重，依照F=（G物+G轮）求拉力大小．
【详解】

对左图滑轮组，负担物重绳子股数n=3，对物体做有用功：W有=Gh=150N×1m=150J，由η=，得：W总===250J，所以，W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W额=G轮h，所以动滑轮重：G轮===100N，拉力F大小：F=（G物+G轮）=（150N+100N）=N；对右图滑轮组，负担物重绳子股数n=2，对物体做有用功：W有=Gh=150N×1m=150J，由η=，得：W总===250J，所以W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W额=G轮h，所以动滑轮重：G轮===100N，拉力F大小：F=（G物+G轮）=（150N+100N）=125N；由以上计算可知，对物体做有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是100N，故A、B、C都正确；但拉力不一样，故D错．
故选D．

3．如图所表示，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沿竖直方向匀速提升了10cm．假如不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确是

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】
由图知道，负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正确；
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。

4．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面迟缓地提到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】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况有用功相同；依照η ＝可知：当有用功一定时，利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,所以利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.

5．如图所表示，轻质杠杆AB，将中点O支起来，甲图蜡烛粗细相同，乙图三支蜡烛完全相同，全部蜡烛燃烧速度相同。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，燃烧速度相同，∴蜡烛因燃烧降低质量m′相同，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，
因为l左小于l右，所以
（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；
∵三支蜡烛同时点燃，而且燃烧速度相同，
∴三支蜡烛因燃烧降低质量m′相同，
∵2（m-m′）×l=（m-m′）×l，
∴在燃烧过程中直尺仍能平衡．故选B．

6．山区里挑夫挑着物体上山时，行走路线呈“S”形，目标是
A．加紧上山时速度
B．省力
C．减小对物体做功
D．工作中养成生活习惯
【答案】B
【解析】
斜面也是一个简单机械，使用斜面好处是能够省力．
挑物体上山，其实就是斜面应用，走S形路线，增加了斜面长，而斜面越长，越省力，所以是为了省力．
故选B．

7．利用如图所表示滑轮组提起一个重为N物体，绳子自由端拉力F=600N。10s内物体被匀速提升2m。不忽略绳重和机械部件间摩擦，则以下说法中正确是

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．增加物体被提升高度可提升该滑轮组机械效率
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由图知道，负担物重绳子是四段，即n=4，若忽略绳重及摩擦，则拉力是：
，
由此可得动滑轮总重是：
，
因为是不忽略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正确；
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，所以，增加物体被提升高度不可能提升该滑轮组机械效率，故D错误。

8．用如图所表示滑轮组提起重G=320N物体，整个装置静止时，作用在绳自由端拉力F=200N，则动滑轮本身重力是（绳重及摩擦不计）

A．120N
B．80N
C．60N
D．无法计算
【答案】B
【解析】
【详解】
由图可知，n=2，由题知，G物=320N，F=200N，
∵不考虑绳重和摩擦，，
即：，
∴动滑轮重：G轮=80N．

9．如图所表示，手用F1力将物体B匀速提升h，F1做功为300J；若借助滑轮组用F2力把物体B匀速提升相同高度，F2做功为500J，以下说法错误是

A．滑轮组机械效率为60%
B．两个过程物体B均匀速运动，机械能增加
C．滑轮组自重，绳子和滑轮之间摩擦等原因造成F2做功有一部分属于额外功
D．F2做功功率比F1做功功率大
【答案】D
【解析】
【详解】
A．依照题意知道，用F1力将物体B匀速提升h，F1做是有用功，即W有=300J，借助滑轮组用F2力把物体B匀速提升相同高度，F2做是总功，即W总=500J，由知道，滑轮组机械效率是：
,
故A不符合题意；
B．因为两个过程物体B均做匀速运动，所以，动能不变，但高度增加，重力势能增大，而动能与势能之和是机械能，所以机械能增大，故B不符合题意；
C．因为需要克服滑轮组自重及绳子和滑轮之间摩擦做功，即由此造成F2多做一些功，即额外功，故C不符合题意；
D．由知道，功率由所做功和完成功所需要时间决定，依照题意不知道完成功所用时间，故无法比较功率大小，故D符合题意．

10．利用如图所表示滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，以下叙述正确是（ ）

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．该滑轮机械效率可能等于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做功包含有用功、额外功，为总功，故C正确；
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，使得有用功小于总功，该滑轮机械效率总小于100%，故D错．
故选C．

11．如图所表示，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．现有水平拉力F拉木块C，在粗糙水平地面上由B向A迟缓运动过程中，拉力F将

A．变小 B．不变
C．逐步增大 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，依照杠杆平衡条件可得：F支•l支=G•lG，水平力F由B向A迟缓匀速推进木块，F支力臂在增大，重力G及其力臂lG均不变，所以依照杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐步减小；因为支持力逐步减小，且力作用是相互，所以可知杆对物体C压力也逐步减小，依照影响摩擦力大小原因可知，C和木板间、C和地面间摩擦力逐步减小，拉力和摩擦力是平衡力，由力平衡条件可知，水平拉力F也逐步减小．

12．轻质杠杆AB可绕中点O自由转动，现在其A端和B端分别施以大小相等力F1和F2， 它们方向如图所表示，则以下说法中正确是

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】
由图知道， 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，以下列图所表示：

因OA=OB，由几何知识知道，

故OC＜OD
又因为F1 和F2 大小相等，由平衡条件知道，力与力臂乘积大小关系是：
F1 ×OC＜F2 ×OD，
所以，杠杆不能平衡，杠杆会沿顺时针方向转动，即只有A正确。

13．将一个重为4.5N物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所表示），斜面长1.2m，高0.4m，斜面对物体摩擦力为0.3N（物体大小可忽略）．则以下说法正确是

A．沿斜面向上拉力0.3N B．有用功0.36J，机械效率20%
C．有用功1.8J，机械效率20% D．总功2.16J，机械效率83.3%
【答案】D
【解析】
试题分析：由题意知：物重G=4.5N，高h=0.4m，斜面长L=1.2m，受到摩擦力f=0.3N，则所做有用功W有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J，所做额外功W额=fL=0.3N×1.2m=0.36J．故总功为W总=W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J，机械效率η=W有/W总=1.8J/2.16J=83.3%．故选项D是正确．
【考点定位】功、机械效率相关计算．

14．质量为60kg工人用如图甲所表示滑轮组运输货物上楼．已知工人在1min内将货物匀速提升6m，作用在钢绳拉力为400N，滑轮组机械效率随货物重力改变如图乙所表示（机械中摩擦和绳重均不计）．以下说法正确是

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 ，利用 求拉力做功，再利用求拉力功率；
（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组机械效率η=60%，利用求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，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输货物时，绳子最大拉力等于工人重力；
（4）利用求提升最大物重，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%，
依照可得：拉力，
因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则，
所以， ，故B正确；
（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运输货物时，绳子最大拉力： ，故C错；
（4）由可得，提升最大物重： ，
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．如图所表示，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，以下说法中正确是

A．杠杆动力臂为8cm B．该杠杆为费劲杠杆
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，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费劲杠杆，故B正确；
C、该杠杆阻力大小为：G=4×0.5N=2N，故C错误；
D、依照杠杆平衡条件，F1l1=F2l2，G×OB=F×OA，代入数据，2N×8cm=F×4cm，解得，F=4N，故D错误。

16．如图所表示装置中,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上加一个水平向左拉力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）利用滑轮组距离关系，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，再利用求出做功时间。
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，所以拉力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．下列图所表示工具中，属于费劲杠杆是：
A． 钢丝钳 B． 起子
C．羊角锤 D．镊子
【答案】D
【解析】
【详解】
动力臂小于阻力臂杠杆属于费劲杠杆，四幅图中只有镊子动力臂是小于阻力臂，故应选D。

18．如图所表示，在水平拉力F作用下，使重300N物体在水平桌面上以0.lm/s速度勻速运动时，物体与桌面摩擦力为60N（不计绳重、动滑轮重及摩擦），F及其功率大小分別为 （ ）

A．20N 2W B．20N 6W C．60N 2W D．30N 6W
【答案】B
【解析】
【详解】
由图可知，与动滑轮相连绳子段数为3，则绳端拉力：F=f/3=60N/3=20N；
绳子自由端速度为：v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；则拉力F功率为：P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W；故ACD错误，B正确．

19．如图所表示甲、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升相同高度．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（忽略绳重和摩擦）．则以下选项正确是

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．因为两个滑轮组做有用功相同，额外功相同，它们机械效率也相同．在相同时间内做总功相同，它们功率也相同．故B正确．

20．如图所表示，有一质量不计长木板，左端可绕O点转动，在它右端放一重为G物块，并用一竖直向上力F拉着。当物块向左匀速运动时，木板一直在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（ ）

A．变小 B．变大 C．不变 D．先变大后变小
【答案】A
【解析】
【详解】
把长木板看作杠杆，此杠杆在水平位置平衡，依照杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，当动力臂不变，阻力大小不变，物块向左匀速滑动时，阻力臂在减小，可得动力随之减小，答案选A。

21．农村建房时，常利用如图所表示简易滑轮提升建材。在一次提升建材过程中，建筑工人用400N拉力，将重600N建材在10s内匀速提升3m。不计绳重及摩擦，则以下判断正确是（　　）

A．该滑轮机械效率η=75% B．滑轮所做有用功为1200J
C．滑轮本身重力为100N D．绳子自由端移动距离大小为3m
【答案】A
【解析】
【详解】
AB．滑轮所做有用功为：
W有用=Gh=600N×3m=1800J，
因为是动滑轮，所以拉力移动距离是物体提升距离2倍，即6m，则拉力做总功为：
W总=Fs=400N×6m=2400J，
所以动滑轮机械效率为：
，
故A正确，B错误；
C．不计绳重及摩擦，则拉力为：
，
那么动滑轮重为：
G动=2F-G=2×400N-600N=200N，
故C错误；
D．由图知，使用是动滑轮，负担物重绳子股数n=2，绳子自由端移动距离为：
s=nh=2×3m=6m，
故D错误；
故选A。

22．如图 所表示，轻质杠杆可绕 O（O 是杠杆中点）转动，现在B端挂一重为G物体，在A 端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所表示位置平衡，则

A．F 一定大于 G
B．F 一定等于 G
C．F 一定小于 G
D．以上说法都不正确
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意知，O 是杠杆中点，所以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正确。

23．用一个动滑轮和两个定滑轮组成滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮个数要用完（未画出），试验中，拉力F随时间t改变关系如图甲所表示，物体A上升速度v随时间改变关系如图乙所表示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组机械效率为80%，则以下判断中正确是

A．物体A重为1500N
B．动滑轮重为400N
C．物体A从静止开始上升1s后，拉力功率为500W
D．若将物体A换成重为900N物体B，则在匀速提升物体B过程中，滑轮组机械效率将变为75%
【答案】D
【解析】
【详解】
用一个动滑轮和两个定滑轮组成滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮个数要用完，则负担物重和动滑轮重绳子段数为3，如图所表示：

A、已知在1s～2s内，滑轮组机械效率为80%，
由甲图可知，在1～2s内拉力，由可得物体A重：，故A错误；
B、不计绳重和摩擦，依照得动滑轮重：
，故B错误；
C、由甲图知，1s后拉力F=500N，由乙图可知1s后物体速度，则绳子自由端移动速度：，所以拉力F功率：；故C错误；
D、若将重物A重力减小为900N，因为滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组机械效率：，故D正确；
故选D．
【点睛】
重点是滑轮组中功和及效率计算，首先应依照第一次做功额外功或拉力关系求出动滑轮重，再利用效率公式计算第二次机械效率．另外在不计摩擦和绳重时，紧记效率两个思绪：一是，二是．

24．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．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】D
【解析】
【详解】
由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮能够省二分之一力，即拉力等于物体和滑轮总重力二分之一，则手拉力：F甲＞F乙；两幅图中W有是克服物体重力做功是相同，但乙图中拉力做功要克服动滑轮重力做功，比甲图中做总功要多，所以结合机械效率公式可知，有用功相同时，总功越大，机械效率越小；
所以选D．

25．甲升降机比乙升降机机械效率高，它们分别把相同质量物体匀速提升相同高度．则（）
A．乙升降机提升重物做有用功较多                       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．提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做有用功相等，故A错误；
BCD．既然甲机械效率高，则说明甲做额外功少，总功也就少，故BD错误，C正确．