最新简单机械练习题含答案.docx
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最新简单机械练习题含答案
最新简单机械练习题（含答案）
一、简单机械选择题
1.如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,则此过程中
A.工人做的有用功为800JB.工人做的总功为500J
C.滑轮组的机械效率为60%D.拉力做功的功率为20W
【答案】A
【解析】
【详解】
A.工人做的有用功：
W有Gh400N2m800J,
A选项正确。
W息Fs250N4m1000J,
B.绳子的自由端移动的距离是4m,工人做的总功：
B选项错误。
W有
W巧
心、
cW
P——t
C.滑轮组的机械效率：
800J
80%,
1000J
C选项错误。
D.拉力做功的功率:
1000J
100W,
10s
D选项错误。
2.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和
绳重时，滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是（）
A.有用功一定是150JB.总功一定是250J
C.动滑轮重一定是100ND.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的高度，利用W=Gh求对物体做的有用功；
又知道滑轮组的机械效率，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，根据F=1（G物+G轮）求拉力大小.
n
对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3,对物体做的有用功：
W=Gh=150NX1m=150J,
qWW有150J……
由r]=,得：
W息=——==250J,因此，W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不
W息60%
计绳重和摩擦，W额=G轮h,所以动滑轮重：
G轮二千=100J=100N,拉力F的大小：
F=1（G物+G轮）=1（150N+100N）=250N；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数
333
W
n=2,对物体做的有用功：
Wa=Gh=150NX1m=150J,由刀二正，得：
W总
W有150J
=——==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
60%
h,因此动滑轮重：
G轮="=100J-=100N,拉力F的大小：
F=1（G物+G轮）=-
h1m22
（150N+100N）=125N；由以上计算可知，对物体做的有用功都是150J,总功都是250J,
动滑轮重都是100N,故A、B、C都正确；但拉力不同，故D错.
故选D.
3.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实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究（如图），这样做的目的是（）
从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，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，相应变短，由杠杆的平衡条件知道，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识，故C正确.
A.绳子自由端移动速度为0.3m/s
B.拉力F的大小为4N
C.拉力F的功率为0.45W
D.滑轮组的机械效率为75%
【答案】C
【解析】
【详解】
由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：
n=2,
A.绳端移动的距离是：
s=2h=2X0.1m=0.2m
绳子自由端移动的速度是:
0.2m/s,
s0.2m
v-
t1s
故A错误；
1__1
B.不计绳重和摩擦，则拉力
F-GG动二一4N0.5N2.25N，
n2
故B错误;
C.拉力做的总功：
W总=Fs=2.25NX0.2m=0.45J拉力F的功率:
W息0.45J
P--0.45W,
t1s
故C正确；
D.拉力做的有用功W有=Gh=4NX0.1m=0.4J,滑轮组的机械效率是:
W
—100%
W
故D错误。
A.60NB.120NC.20ND.180N
【答案】D
【解析】
【分析】
1
P-/
分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据打得到
物体受到的摩擦力。
【详解】
从图中得到动滑轮上的绳子段数为3,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩
擦力：
f=3F=3X60N=180N。
故选Do
【点睛】
本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。
6.利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体，绳子自由端的拉力F=600N。
10s
内物体被匀速提升2m。
不忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是
A.动滑轮总重为400N
B.绳子自由端移动的速度为0.8m/s
C.拉力F做功为6000J
D.增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率
【答案】B
【解析】
【详解】
A.由图知道，承担物重的绳子是四段，即n=4,若忽略绳重及摩擦,则拉力是:
1
F二GG动，
4
由此可得动滑轮的总重是：
G动4FG=4600N2000N=400N,
由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦,故A错误；
B.绳子自由端移动的距离是：
s=4h=4X2m=8m,
绳子自由端移动的速度是：
s8m
v———0.8m/s,
t10s
故B正确；
C.拉力做的功是：
W总=Fs=600NX8m=4800J,
故C错误；
D.该滑轮组的机械效率是：
=Wr用GhGhG
W息FsF4h4F'
即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率,故D错误。
7.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了
4m,物体A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦.下列说法中正确的是
B.物体在重力方向上没有做功，所以物体A重力做功的功率为0,故B错误。
C.物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300NK4m=1200J,故C错误。
D.由题可知：
物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300NK4m=1200J,拉力F所做的总功W总
=Fs绳子=120NK12m=1440J,所以滑轮组的机械效率
Wr用
故D正确为答案。
8.甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度.则（）
A.乙升降机提升重物做的有用功较多B.甲升降机的电动机做的额外功较
多
C.甲升降机的电动机做的总功较少D,乙升降机的电动机做的总功较
【答案】C
【解析】
【详解】
A.提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故A错误；
BCD.既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故BD错误，C正确.
9
G的物体缓缓上升，
刀与物体重力G的关
.如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为
动滑轮的重力不可忽略.现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率
系可能符合下列图中的
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】
动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大；同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率刀与物体重力G的关系并不成正比，且机械效率逐渐趋近于100%,故B正确符合题意，故选B.
10.如图所示，在探究杠杆平衡条件”的实验中，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的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。
对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是
A.杠杆的动力臂为8cmB.该杠杆为费力杠杆
C.该杠杆的阻力大小为0.5ND.动力F的大小为1.5N
【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=-X4X2cm=4q砒
22
A错误；
B、阻力臂OB,3X2cm=6cm>2OA,即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B正
确;
C、该杠杆的阻力大小为：
G=4X0.5N=2N故C错误;
，…，，，一一，1……
D、根据杠杆的平衡条件，Fi1i=F212,G>OB=FX—OA,代入数据，2NX8cm=FX4cm解得,
2
F=4N,故D错误。
11
.如图所示，属于费力杠杆的是
A、用镣子夹物品时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B、汽水扳子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、用手推车推货物，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、用羊角锤起钉子，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆.
故选A.
【点睛】
此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂;
②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂.
12.在生产和生活中经常使用各种机械，使用机械时
A.功率越大，做功越快
B.做功越多，机械效率越高
C.做功越快，机械效率越高
D.可以省力、省距离，也可以省功
【答案】A
【解析】
【分析】
（1）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快；
（2）机械效率是表示有用功所占总功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大;
（3）功率和效率是无必然联系的；
（4）使用任何机械都不省功.
【详解】
A.功率是表示做功快慢的物理量，故做功越快功率一定越大，故A正确;
B.机械效率是表示有用功所占总功的百分比，故做功多，而不知道是额外功还是有用
功，所以无法判断机械效率，故B错误；
C.由于功率和效率没有直接关系，所以功越快，机械效率不一定越高，故C错误;
D.使用任何机械都不省功，故D错误.
故选A.
【解析】
【分析】
找某一瞬间：
画出力臂，分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况，根据杠杆平衡条件求解.
【详解】
如图，
Fl
l为动力臂，L为阻力臂，由杠杆的平衡条件得：
Fl=GL;以。
点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，l不断变小，L逐渐增大，G不变；由于杠杆匀速转动，处于动态平衡；在公式Fl=GL中，G不变，L增大，则GL、Fl都增大；又知：
l不断变小，而不断增大，所以F逐渐增大，综上可知：
动力F增大，动力臂l减小，动力臂和动力的乘积M=Fl增大；
故选C.
【点睛】
画力臂：
①画力的作用线（用虚线正向或反方向延长）；
②从支点作力的作用线的垂线得垂足；
③从支点到垂足的距离就是力臂.
14.用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力
B.手的拉力：
F甲〈F乙；机械效率：
刀甲V刀乙
C.手的拉力：
F甲＞F乙；机械效率：
刀甲v”
D.手的拉力：
5甲＞5乙；机械效率：
刀甲＞刀乙
【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，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：
F甲〉F乙；两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑
W
轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式——可知，有用功相
W
同时，总功越大的，机械效率越小；
所以选D.
15.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率刀与物重G物的关系，改变G物，竖直向
上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出刀与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下
列说法正确的是（）
A.同一滑轮组机械效率刀随G物的增大而增大，最终将超过100%
B.G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变
C.此滑轮组动滑轮的重力为2N
D,当G物=6N时，机械效率Y]=66.7%
【答案】D
【解析】
【详解】
A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外
机械效率x随G物的增大而增大，但最终不能超过100%,故A错误;
B、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示,
因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：
W额=G轮h,即额外功W额相同，又因为W息=W有+W额，所以总功
W有用
相同，由刀-可知，两装置的机械效率相同，即"=邛.故B错误；
网总
C、由图可知，G=12N,此时Y]=80%则
国有用内有用Gh年G
W总W总Fs—（G+G动）乂况G+G动
12N
，即80%=]丽G动，解得G动=3N,故
C错误；
D、G物=6N时，机械效率
w有用w有用a]।6n
年必00%=五M00%=^T^M00%=^^X100%=66.7%故D正确•
故选D.
16
.下图所示的工具中，属于费力杠杆的是:
【解析】
【详解】
动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆，四幅图中只有镣子的动力臂是小于阻力臂的，故应选Do
17.如图，。
为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆.现在拉杆端点A处施加一竖直向上的力
F,使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置.则力F的大小
*X
A.一直变大B.始终不变
C.一直变小D.先变小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意可知，箱体的重力不变，也就是杠杆的阻力大小不变，动力F竖直向上，重力G竖
直向下，这两个力的方向始终平行，根三角形的相似性可知，动力臂与阻力阻的比值是不变的，根据杠杆的平衡条件可知动力与阻力的比值也是不变的，由于阻力不变，所以动力
F的大小是始终不变的，故应选B.
18.如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位
置B,在这个过程中，力F的大小将（）
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的过程中，力F始终与杠杆垂直，所以动力臂OA的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂l却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知：
F?
OA=G?
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.
19.内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡.下列四个图中，能正确表示饮
料罐（含饮料）所受重力的示意图是（）
【解析】
【详解】
重力的方向始终竖直向下，故CD错误；
根据题意，内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆的平衡条件
知，只有重力的作用线经过支点时，罐子才会保持平衡，故A正确，B错误.
故选A.
【点睛】
关键是根据杠杆的平衡条件分析，理解当一个力通过支点时，此力的力臂为零，对杠杆起不到任何作用，即原来平衡的杠杆会仍然平衡.
20.分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为
100NI,动滑轮的重力为20N.在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是
A.甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J
B.甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300J
C.甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D.甲、乙两滑轮组的机械效率不相等
【答案】A
【解析】
（1）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，
根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同，则
W=Gh=100NX1m=100J故A正确、B不正确.
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,
•••动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，
1
，根据F'（G物G动）可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故C不正确,
n
（3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，
根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，
即W=G动h=20IN<1m=20J
••.W总=W+Wh,，两滑轮组的总功相同，即W总=100J+20J=120J,
一WW100J
根据,可知，两滑轮组的机械效率相等，均为———83.3%,故D错
WW、120J
误.
故选A.
21.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率刀与物重G物的关系，改变G物，竖直向
上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出刀与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是
A.同一滑轮组机械效率刀随G物的增大而增大，最终将达到100%
B.当G物=12N时，弹簧测力计读数为5N
C.此滑轮组动滑轮的重力为4N
D.G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改
【答案】B
【解析】
【分析】
（1）使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。
有用功与总功的比值叫机械效率；
Wr用
Gh
GhG动h
（2）不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据
G
求得动滑轮的重力，再计算G物=12N时弹
GG动
簧测力计读数；
分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用
（3）G物不变，改变图甲中的绕绳方式,
解得动滑轮的重力：
G动=3N,故C错误;
1.、1.
G物=12N时，弹簧测力计读数：
F—（G物G动）一（12N3N）5N,故B正确;
33
D、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用
功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：
W额G轮h,即额外功W额相同，总功相同，则两
装置的机械效率相同。
故D错误。
故选：
B。
22.如图所示，轻质杠杆可绕O（。
是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体,在A端竖直向下施加一个作用力F,使其在如图所示的位置平衡，则
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是杠杆的中点，所以G的力臂与F的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知:
F一定等于G。
故ACD错误，B正确。
23.如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N（不计绳重和
摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的
绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）.则下列计算结果中正确的是
A.人对地面的压力为400N
B.绳子自由端受到的拉力大小是100N
C.人对地面的压力为250N
D.绳子自由端运动速度是0.06m/s
【答案】A
【解析】
【详解】
1
由图知，n=2,所以拉力F-（G轮f地）110N;
所以人对地面的压力F压GF510N110N400N；
绳子自由端运动速度v20.02m/s0.04m/s；
【点睛】
1
本题中有用功应该是克服摩擦力做功，即拉力F满足F—（再f地）.
2
24.如图所示，一直杆可绕。
点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的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.始终是省力杠杆11B.始终是费力杠杆
C.先是省力的，后是费力的D.先是费力的，后是省力的
【答案】C
【解析】
【详解】
由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向
水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2VL1之前杠杆是省力杠杆，在L2>L1
之后，杠杆变为费力杠杆.
25.工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升
段距离.Fi、巳始终沿竖直方向；图甲中OB=2OA,图乙中动，t轮重为60N,重物上升速度
由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即Fi=150N；由图乙可知，n=3,不计绳重和摩
擦，则F2=G+G动）/3=（300N+60N）/3=120N,故A错误；甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不
变，故动力F1的大小不变，故B错误；不计绳重和摩擦，则乙方式机械效率为：
y]=Wf/W
总=W；f/W有+W额=6卜/6卜+6轮h=G/G+G轮=300N/300N+60N=83.3%,故C正确；乙方式中
F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/sX3=0.03m/s则乙方式F2的功率为：
P=R>v绳=120NX0.03m/s=3.6W故D错误，故选C.
考点：
杠杆的平衡条件；滑轮（组）的机械效率；功率的计算
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