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1、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
2、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： ，
3、 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
4、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
5、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，
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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，
11、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
12、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
13、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
14、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
15、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】 【
16、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；
17、 （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
18、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
19、 【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
20、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
21、 【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
22、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
23、 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．
24、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
25、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
26、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
27、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．
28、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．
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