简单机械测试题及答案经典Word文档格式.docx

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（2）根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F：

的变化；

（3）根据W^=Gh可求乙方式的有用功；

（4）根据公式戸=尸\「求出乙方式F,的功率。

A、甲图，R为动力，已知OE=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F】=150N；

由图乙可知，n=3,不计绳重和摩擦，则耳=*（G+G动）=*x（300N+60N）=120N,故A错误；

B、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R为150N不变，故B错误；

C、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：

W^l（J=Gh=3OONxO.5ml5OJ,故C错误；

D、乙方式中F：

=120N,绳子的自由端的速度为v與=0.01m/sx3=0.03m/s,则乙方式比的功率为：

P=7=」^1=&

%=120Nx0.03〃?

/s=3.6W,故D正确。

故选D。

3.如图所示，轻质杠杆AB,将中点0支起来，甲图的蜡烛粗细相同，乙图的三支蜡烛完全相同，所有的蜡烛燃烧速度相同。

在蜡烛燃烧的过程中，则杠杆

，卅。

卜

AB

乙

B.

A.甲左端下沉，乙右端下沉

C.甲右端下沉，乙右端下沉

【答案】B

设甲乙两图中的杠杆长均为仁

图甲中，加左2左=加右/右,

右边为：

甲左端下沉，乙仍保持平衡

D.甲、乙均能保持平衡

燃烧速度相同，.••蜡烛因燃烧减少的质量M相同，故左边为

（m左・）/左=m左I左・nfl左,

（in右-nf）I6=m&

1右-mlti9

因为/左小于/右,所以

故左端下沉；

图乙中，设一只蜡烛的质量为加

11

42

・••直尺在水平位置平衡；

•・•三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，

・••三支蜡烛因燃烧减少的质量卅相同，

V2x-/=x-/,

•••在燃烧过程中直尺仍能平衡.故选E.

动滑轮重为IN,拉力F为5N,则重物G和弹簧秤读数为

G为4N,弹簧秤读数为5N

G为9N,弹簧秤读数为10N

G为10N,弹簧秤读数为5N

G为9N,弹簧秤读数为5N

此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力，因拉力F为5N,所以弹簧秤读数也为5n；

1N+G=10N,所以g=9N,故选项D正确：

故选D・

5.如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是

Q

△

B

A.杠杆仍能平衡

B.杠杆不能平衡，右端下沉

C.杠杆不能平衡，左端下沉

D.无法判断

【详解】

原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、E的重力，其对应的力臂分别为OC、OD,

根据杠杆的平衡条件可得：

mAgOC=mBgOD,由图示可知，OC>

OD.所以

S国

当向支点移动相同的距离△L时，两边的力臂都减小"

此时左边为：

nug（OC-AL）=n】AgOC-niAgAL,

niBg（OD-△L）=niBgOD-nisgAL,由于mA<

niE»

所以nugAL<

niBgAL：

所以：

mAgOC-mAgAL>

mBgOD-mBgAL.

因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜.

故选C.

6.如图所示，一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上，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缓慢运动过程中，拉力F将

C.逐渐增大D.先减小后增大

【答案】A

以杆为研究对彖，杆受重力G和C对它的支持力F文，根据杠杆平衡条件可得：

F文•/文=G・/g，水平力F由B向A缓慢匀速推动木块，F文的力臂在增大，重力G及其力臂b均不变，所以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，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小，根据影响摩擦力人小的因素可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐减小，拉力和摩擦力是平衡力，由力的平衡条件可知，水平拉力F也逐渐减小.

7.在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用n甲、n乙表示甲、乙两装置的机械效率，W屮、W乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是

D・n甲＞q乙,w甲vw乙

物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式W二G/?

可知做的有用功相同；

由图可知，动滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重和摩擦，则拉力做的额外功

W有

相同.有用功相同、额外功相同，则总功相同，即根据耳=右可知，机械效

W总

率相同，即〃甲=〃乙・故A符合题意.

8・如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中

C.乙图省力，机械效率乙图人

D.乙图省力，机械效率一样大

分析甲.乙两图可知，门沪3、门夕2；

因绳重和摩擦忽略不计，所以由F=Z（G+G动）可

n

W{iGh

知，甲图更省力；

由尸阪’亦丽可知，甲乙滑轮组的机械效率-样，故选

9.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率n与物重G初的关系，改变G枷竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出ri与G亀关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则卞列说法正确的是（）

A.同一滑轮组机械效率r］随G15，的增人而增人，最终将超过100%

B.G伤不变，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沪6N时，机械效率0=66.7%

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

w有用

功，所以总功一定大于有用功；

由公式耳=-^知：

机械效率一定小于1,即同一滑轮组W总

机械效率耳随G紡的增人而增人，但最终不能超过100%,故A错误；

B、G何不变，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«

.=G%h,即额外功W额相同，又因为W总=W＜（+W駅，所以总功

相同，由耳寻史町知，两装置的机械效率相同，即）11=112.故E错误；

C、由图可知,G=12N,此时呼80%,则

w有用丿有用即80%=12N

7总W总F召（G+G动）X31TG+G动,即8°

~12N+G动,解得6-3N,故c错误；

D.G杓=6N时，机械效率

刃有甲刃有甲G‘CM

xl00%=66.7%・故D正确.

n=-r：

—x1oo%=fn-xioo%=r>

.rxioo%=b1WaWaG+G动6N+3N

心心丁丿

故选D.

10.如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩

擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较人，则下列判断正确的是①A物体比B物体

③提升A所做的额外功较少④提升A做的有用功较多

A.

只有①③B.只有②④

C.只有②③D.只有①④

由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由用渕=6幼力知，提升A和E所做额外功相同，不计绳重

组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较人，由于提升物体高度一样，所以A物体较重，提升A物体用的拉力较人，故ACD错误，E正确。

11・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（）

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

少

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.

12・如图所示，利用动滑轮提升一个重为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为

60%・要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提升重力为G的物块的个数为（）

A.3个B.4个C.5个D.6个

不计绳重和摩擦，“二广厂=60%,G=-G^,要使耳=厂厂=90%,则G+d27G+d

G'

=9Gg=6G.

13・如图所示的滑轮组上:

挂两个质量相等的钩码AB,放手后将出现的现彖是（忽略滑轮重,绳重及摩擦）（）

【解析】分析：

利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。

定滑轮只能改变力的方向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。

解答：

B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；

A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A卞降，B±

升。

故选：

A。

【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。

14.如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（）

C.杠杆不能平衡，右端卞沉D.无法判断

cQD

△=

inAgOC=niBgOD,由图知OCVOD.所以nu>

niB>

当向支点移动相同的距离AL时，两边的力臂都减小此时左边的力矩为：

niAg（OC-AL）=niAgOC-niAgAL,

右边的力矩为：

mBg（OD-AL）=mBgOD-mBgALt由于111八>

111助所以niAgAL>

niBgAL：

月f以：

nugOC-niAgAL<

niBgOD-mBgAL・

因此杠杆不能平衡，将向悬挂E物体的一端即右端卞沉。

故C正确为答案。

15・如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是

液压杆施的力是动力，货物重力是阻力物体A放在车厢前部可省力物体A放在车厢后部可省力

当物体放在车厢的后部时，动力臂人于阻力臂，因此省力，所以选项ABD都不正确，故答案为C.

16.如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G】、G2的货物提高相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是

A.用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变

B.若G］二G2,则甲的机械效率人于乙的机械效率

C.若Gi=G2»

则拉力Fi与F2所做的总功相等

D.若Gi二G2,则甲、乙滑轮组所做的额外功相等

（1）同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化：

（2）滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据W=Gh比较两者所做总功之间的关系；

（3）滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据W=Gh比较两者的大小，再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系；

（4）根据W=Gh比较有用功的大小.

A.用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比值不同，则滑轮组的机械效率不同，故A错误；

BC.若GM2,且货物被提升的高度相同，根据W/f=G^h可知，两滑轮组所做的有用功相等；

不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只有1个动滑轮（即动滑轮重更小），所以由W•户（GZ紡）h可知，甲滑轮组做的总功

小于乙滑轮组做的总功，由〃可知，甲滑轮组的机械效率高，故E正确，C错误；

D.两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据W=G可知，甲、乙滑轮组所做的额外功不相等，故D错误.

故选E.

涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功.

17・如图所示，在水平拉力F的作用卞，使重300N的物体在水平桌面上以O.lm/s的速度勻速运动时，物体与桌面的摩擦力为6ON（不计绳重、动滑轮重及摩擦），F及其功率的大小分別为（）

由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3,则绳端的拉力：

F=^=60N/3=20N；

绳子自由端的速度为：

v^=3vw=3x0.1m/s=0.3m/s：

则拉力F的功率为：

P=Fv=2ONxO.3m/s=6W；

故ACD错误，B正确.

18・如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆•现在拉杆端点人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的人小

B.始终不变

D.先变小后变大

C.一直变小

由题意可知，箱体的重力不变，也就是杠杆的阻力人小不变，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E.

19.如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G】和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正

A.若Gi=G2,则Ft<

F2,甲的机械效率高B.若Gx=G2,则Ft>

F2,乙的机械效率高

C.若G1VG2,则F1<

F2,甲、乙的机械效率相同D.若G1VG2,则Fi<

F2,乙的机械效率高

A.由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等，若G】=6,则有用功也相同，所以机械效

率相等,故A错误;

B.甲图11=3,巧=了6,乙图11=2,坯=花2,若GlG?

则F产比，提升相同的

1

重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；

故E错误；

C.甲图n=3,Fi=^Gi,

乙图n=2,ZG2,若Gg,则F】<

F2,若GKG2,则乙图有用功多,机械效率高，故C错误；

11

D.甲图11=3,巧=了G],乙图n=2,F：

=，Gj,若6<

叫则F1<

F<

甲乙两图由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若Gi<

G2,PW=Gh,可得，则乙图有用功多，机械效率高，故D正确；

要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的人小可比较机械效率的高低.

20・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（）

【详解】在杠杆缓慢由A到B的过程中，力尸始终与杠杆垂直，所以动力臂的长度没有变化,阻力G的人小没有变化，而阻力臂/却逐渐增人；

由杠杆的平衡条件知：

F・OA=G・h当

04、G不变时，/越人，那么F越人；

因此拉力尸在这个过程中逐渐变人.C符合题意,

选项ABD不符合题意.

A.越省力的机械，机械效率越高

B.做功越少的机械，机械效率越低

C.做功越慢的机械，机械效率越低

D.总功相同，有用功越人的机械，机械效率越高

A.机械效率是有用功与总功的比值，与机械省力与否无关，故A错误.

B.机械效率越低，有用功占总功的比例越低，不一定就是做的功少，故B错误.

C.做功越慢的机械，功率越小.功率和机械效率是两个不同的概念，二者没有关系，不能说做功越慢的机械，机械效率越低，故C错误.

D.由]]=善巴X100%可知，总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高，故D正

确.

22.为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和

A.用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度

B.若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少

C.减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率

D.若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力

A.用动滑轮提升重物上升h高度，因为有两段绳子承重，所以测力计上升2h高度，故A错误；

B.拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大小，而因为要提起动滑轮做功，故做功较多，故E错误；

叫用w有用

C.减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据〃=廿=可知,可以提高动

总W有用十W额外

滑轮的机械效率，故C正确.

D.用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故D错误.

重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高.

23・如图所示，某人用扁担担起两筐质量为的货物，当他的肩处于0点时，扁担水平平衡，已知/1>

/2,扁担和筐的重力不计。

若将两筐的悬挂点向0点移近相同的距离△/,则

:

A/

A/：

I

2W

C.

D.

△/

要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（〃厂口）—7要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为7^—7【答案】D

【解析】【详解】

AB・原来平衡时，migh=m】gb,

由图知，人>

/2,所以mi<

m2,

设移动相同的距离△/,则左边：

mig（Il-aI）=migh-migAl,

右边：

mzg（人一4/）

因为所以miAlg<

m2Alg,

则mi（厶-4/）g>

mz（「△/）g,则杠杆的左端向下倾斜，故AB错误：

CD.因为g（/厂4/）g>

m2（/,-△/）g,故往右边加入货物后杠杆平衡,即：

mi（厶一4/）g=（mz+m）（/三一4/）g,

且mig/1=m2g/2,

a/

得“=（mz-mi）-一,故C错误，D正确。

24・如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A、B,放手后将出现的想象是（滑轮重、绳重及摩擦不计）

不计绳子、滑轮的重力和摩擦，E所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，E所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；

A与B质量相等，重力相等，将A拉起只需E重力的一半即可，所以B下降，A上升.故选B.

点睛：

利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题.动滑轮可以省一半力，定滑轮不能省力.

25.如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在卞面重为G的物体缓缓上升，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与物体重力G的关系可能符合下列图中的

【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人；

同时，物重增人，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增人，所以机械效率逐渐增人，但由于摩擦也在增人，故机械效率可与物体重力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.