简单机械知识点总结和题型总结

1、【物理】简单机械知识点总结和题型总结一、简单机械选择题1 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与物重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 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2nd当 g 物=6n 时，机械效率=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功，所以总功一定大于有用功；由公式=知：机械效率一定小于

2、1，即同一滑轮组机械效率 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 总 =w 有+w 额 ，所以总功相同，由=可知，两装置的机械效率相同，即1=2故b 错误；c、由图可知，g=12n ，此时 =80%，则=，即 80%=，解得 g 动 =3n ，故c 错误；d、 g 物 =6n 时，机械效率=100%=100%=100%= 100% 66.7%故 d 正确故选 d 2小勇体

3、重 600n，利用如图所示的滑轮组在重为 800n，小勇作用在绳端的拉力大小为10s 内使物体a 匀速上升5m已知物体500n，在此过程中，下列说法正确的是aa水平地面对小勇的支持力做功为6000jb小勇做的有用功为3000jc小勇拉力的功率为250wd此滑轮组的机械效率为【答案】 d80%【解析】水平地面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的，支持力不做功，故a 错；小勇做的有用功就是克服物体的重力做的功w 有 =gh =800n5m=4000j ，故b 错；小勇做的总功为w总 =fs=500n10m=5000j，拉力的功率为 p=w 总/t=5000j/10s=500w ，故 c 错；滑轮

4、组的机械效率为 =w 有 /w 总=4000j/5000j=80% ，故 d 正确；应选 d3 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（）a便于直接读出拉力的大小b便于同学们观察实验c便于正确理解力臂d便于测量力臂的大小【答案】【解析】【分析】【详解】c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

5、对力臂的正确认识，故c 正确4 如图所示，定滑轮重4n，动滑轮重0.5n，在拉力f 的作用下， 1s 内将重为4n 的物体a 沿竖直方向匀速提高了10cm 如果不计绳重和摩擦则以下计算结果正确的是a绳子自由端移动速度为0.3m/sb拉力 f 的大小为4nc拉力 f 的功率为 0.45wd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=2 0.1m=0.2m，绳子自由端移动的速度是：vs0.2m0.2m/s，t 1s故 a 错误；b不计绳重和摩擦，则拉力 f1gg动= 14n 0.5n2.25n ，n2故 b 错误；

6、c拉力做的总功： w 总 =fs=2.25n0.2m=0.45j，拉力 f 的功率：w总0.45j 0.45w ，pt 1s故 c 正确；d拉力做的有用功w 有 =gh=4n0.1m=0.4j，滑轮组的机械效率是：w有100%0.4jw总100% 88.9%，0.45j故 d 错误。5 如图所示，轻质杠杆ab，将中点o 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】设甲乙两图中的杠杆长均为l 。图甲中， m 左 l 左

7、 = m 右 l 右 ，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- m） l 左 = m 左 l 左- ml左，右边为：（m 右- m） l 右 = m 右 l 右- ml右 ，因为 l 左 小于 l 右 ，所以（ m 左 - m）l 左 = m 左 l 左 - ml左（ m 右 - m）l 右 = m 右 l 右 - ml右 ，故左端下沉；图乙中，设一只蜡烛的质量为m 2m l=m l，直尺在水平位置平衡；三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，三支蜡烛因燃烧减少的质量m相同， 2（m-m） l=（ m-m） l ，在燃烧过程中直尺仍能平衡故选b6 某商店有一不等臂天平（砝

8、码准确），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的总质量a等于 2kgb小于 2kgc大于 2kgd无法知道【答案】 c【解析】解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为a，右臂长为b（不妨设 a b），先称得的白糖的实际质量为m1，后称得的白糖的实际质量为m2由杠杆的平衡原理：bm1=a1，am2 =b1，解得 m1= ，m2=则 m1m2=因为（ m1 +m2）2=因为 ab，所以（ m1+m2 ） -2 0，即m1+m 2 2 这样可知称出的白糖质量大于

9、2kg故选c点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关键7如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300j 的有用功，100j 的额外功，则该动滑轮的机械效率为（）a75b 66 7c 333d 25【答案】 a【解析】试题分析：由题意可知，人所做的总功为w 总=w 有 +w 额=300j+100j=400j，故动滑轮的机械效率为 =w有/w 总 =300j/400j=75%，故应选a。【考点定位】机械效率8 下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）a功率大的机械，做功一定多b做功多的机械，效率一定高c做功快的机械，功率一定大d效率高的机械，功率一

10、定大【答案】 c【解析】试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值解： a、说法错误，功率大，只能说明做功快；b、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；c、说法正确；d、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大故选 c9 用如图所示滑轮组提起重g=320n 的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力f=200n，则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计）a120nb 80nc 60nd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

11、重和摩擦，即：，动滑轮重： g轮 =80n10 为了将放置在水平地面上重为100n的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力f 拉绳时，物体的速度v 和物体上升的高度 h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果不正确的是a0s1s 内，地面对物体的支持力大于b 1s 2s 内，物体在做加速运动c 2s 3s 内，拉力 f 的功率是100w10nd 2s 3s 内，滑轮组的机械效率是83.33%【答案】 c【解析】【详解】（1）由图乙可知 ,在 01s 内,拉力 f 30n.取动滑轮和重物为研究对象,受到向

12、下的重力 g和 g 动,向上的支持力f 支 ,及三根绳子向上的拉力 f作用，处于静止状态；地面对重物的支持力 f 支 g-f g-3f 拉 +g 动 100n-330n+g 动 g 动+10n10n，故 a 正确；（ 2）由图丙可知， 1s2s 内，物体在做加速运动，故b 正确；（ 3）由图可知在23s 内 ,重物做匀速运动 ,v3 2.50m/s,拉力 f3 40n ，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数） n 3，所以拉力 f 的作用点下降的速度v3 3v3 32.50m/s 7.5m/s，拉力做功功率（总功率） :p 总 f33，故 c 错误；滑轮组的机械效率：v 40n

13、7.5m/s 300w100% 100%100%83.33% ，故 d 正确。故选c.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n 3，则拉力f 移动的距离s 3h（ 1）已知滑轮组绳子的段数n 和拉力 f 拉 ，物体静止，设滑轮组对物体的拉力f，其关系为f拉 （ f+g ）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力g 减去整动个滑轮组对物体的拉力f；（ 2）由 f-t 图象得出在1 2s 内的拉力 f，由 h-t 图象得出重物上升的高度，求出拉力f 的作用点下降的距离，利用w fs 求此时拉力做功（ 3）由 f-t图象得出在 2 3s 内的拉力 f，由 v-t 图象得出

14、重物上升的速度，求出拉力f 的作用点下降的速度，利用p fv 求拉力做功功率，知道拉力f 和物重 g 大小，以及 s 与 h 的关系，利用效率求滑轮组的机械效率11 在斜面上将一个质量为5kg 的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40n，斜面长2m、高 1m.（ g 取 10n/kg ） .下列说法正确的是（）a物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力b做的有用功是5jc此斜面的机械效率为62.5%d物体受到的摩擦力大小为10n【答案】 c【解析】a. 沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故a 错误；b. 所做的有用功：w 有用 gh mgh 5kg1

15、0n/kg1m 50j，故 b 错误； c. 拉力 f 对物体w有用100%50j做的总功： w 总 fs 40n2m 80j；斜面的机械效率为：100%w总80j62.5%，故 c 正确； d. 克服摩擦力所做的额外功：w 额 w 总 - w 有 80j-50j 30j，由 w额 fs 可得 ,物体受到的摩擦力： f w额 30j 15n，故 d 错误故选 c.s2m点睛：（ 1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式w gh 可求重力做功，即提升物体所做的有用w有用4）总功减去功；（ 3）求出了有用功和总功，可利用公式计算出机

16、械效率；（w总有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据w 额 fs 求出物体所受斜面的摩擦力12 如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，aob 为一可绕固定点o 转动的轻质杠杆，已知 oa : ob 1: 2 ， a 端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg 当铝球一半体积浸在水中，在b 端施加 3.5n 的竖直向下的拉力 f 时，杠杆恰好在水平位置平衡（ 铝 2.7103 kg / m3 ， g 10 n / kg ）下列结果正确的是a该铝球空心部分的体积为1 10 3 m3b该铝球的体积为310 3 m3c该铝球受到的浮力为d该铝球受到的浮力为【答案】 c【解析】【分析】20n40n根据

17、密度的公式得到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到a 端的拉力，铝球在水中受到的浮力等于重力减去a 端的拉力，根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积【详解】铝球实心部分的体积：由杠杆平衡的条件可得：铝球受到的浮力：f浮m2.7kg33v实2.7103 kg / m31 10 m ，faoa=f bob， faob23.5n 7n ，oa fb1g fmgf 2.7kg 10n / kg7n 20n ，铝球排开水的体积：v排f浮20n2 10 3 m3，水 g10n / kg1 103 kg / m3铝球的体积： v球2v排2 21

18、0 3 m34 103 m3 ，则空心部分的体积：v空v球v实410 4 m31 10 3 m33 10 3 m3 【点睛】本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式13 利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（）a重力做的功是有用功b拉力 f1 做的功是额外功c绳子自由端的拉力f 做的功是总功d该滑轮的机械效率可能等于100%【答案】 c【解析】 a、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，故 a 错；b、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功，即拉力f1 做的功为有用功，克服绳

19、与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功，故b错；c、绳子自由端的拉力f 做的功包括有用功、额外功，为总功，故c正确；d、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额外功，使得有用功小于总功，该滑轮的机械效率总小于100%，故 d 错故选 c14 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）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、滑轮的重力和摩擦，b 所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，b 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b 重

20、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15 如图所示的装置, 100 n的物体a在水平面做匀速直线运动,f重作用在绳自由端的拉力是 20 n,则下列判断正确的是（不计滑轮重和滑轮间摩擦）a作用在物体 a 上水平拉力是100 nb作用在物体 a 上水平拉力是 20 nc物体 a 受到的滑动摩擦力是80 nd物体 a 受到的滑动摩擦力是40 n【答案】 d【解析】【详解】ab 根据二力平衡的条件进行分析,因为有两条绳子作用在动滑轮上,所以作用在物体 a 上的水平拉力 f=220 n=40 n;故 ab 错误；

21、cd因为物体匀速运动 ,所以摩擦力等于作用在a 上的水平拉力 ,大小为 40 n，故 c 错误，d 正确。16 甲乙两个滑轮组如图所示 ，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ）g1、 g2 提a若 g1= g2，拉力做的额外功相同b若 g1= g2 ，拉力做的总功相同c若 g1= g2，甲的机 械效率大于乙的机械效率d用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变【答案】c【解析】【详解】有用功为gh ，若g1g2 则有用功相等对动滑轮做的功为额外功w额g动h，乙的动滑轮质量大额外功多，因此乙的总功多，机械效率低答案ab错， c

22、 对同一个滑轮组提起不同的重物，有用功不同，额外功相同，机械效率不同，提升重物越重机械效率越高 d 错17 如图所示的装置中,a重100n,物体b重10n,在物体b,a在水平物体的作用下 物体面，上做匀速直线运动，如果在物体a 上加一个水平向左的拉力f,拉力的功率为30w，使物体 b 匀速上升3m 所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）a1sb 2sc 3 sd 4s【答案】 b【解析】分析： （ 1）物体 a 在物体 b 的作用下向右做匀速直线运动， a 受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。（2）拉动 a 向左运动， a 受到水平向左的拉力 f 和水平向右的摩擦力、

23、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。（3）利用滑轮组距离关系，b 移动的距离是a 移动距离的3 倍，求出 a 移动的距离，则拉力所做的功为，再利用求出做功时间。解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体a 在物体 b 的作用下向右做匀速直线运动时，。拉动 a 向左运动时，a 受到向右的拉力不变，摩擦力的方向向右，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的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。18 如图所示，属于费力杠杆的是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

24、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：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂19 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一段距离 f12ob=2oa，图乙中动滑轮重为60n，重物上升速度、 f 始终沿竖直方向；图甲中为 0.01m/s 不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）a甲乙两种方式都省

25、一半的力b甲方式 f1 由 150n 逐渐变大c乙方式机械效率约为83.3%d乙方式 f 的功率为 3w2【答案】 c【解析】试题分析：由甲图可知，ob=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f1=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： =w /w有总 =w

26、有/w 有 +w 额=gh/gh+g 轮 h=g/g+g 轮 =300n/300n+60n=83.3%，故 c 正确；乙方式中2v绳 =0.01m/s 3=0.03m/s，则乙方式 f22绳f =120n，绳子的自由端的速度为的功率为： p=f v=120n 0.03m/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20 人直接用 f1 的拉力匀速提升重物，所做的功是w1；若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为f2，所做的功是w2（）1 一定大于 f2bf1 一定小于 f2a fc一定大于 wd只有 f 大于 f ， w才大于 w w121

27、212【答案】 c【解析】【详解】ab直接用 f1 的力匀速提升重物，则f1=g，使用滑轮匀速提升该重物，由于滑轮种类不清楚，f2 与 g 的大小关系不能判断，则无法比较 f1 与 f2 的大小故a、 b 均错误；cd直接用f1 的力匀速提升重物，所做的功是：w1 =w 有用 =gh；使用滑轮匀速提升该重物到同一高度，即w 有用 =gh；但由于至少要克服摩擦力做额外功，故w2=w 有用 +w 额外 ，则w2 w1，故 c 正确、 d 错误。故选 c。21 如下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是abcd【答案】 d【解析】【详解】根据题意知道，在不计机械自重和摩擦的条件

28、下使用的简单机械；a图的杠杆提升重物时，由于动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，即f g；b用图中的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即f=g；c图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=2，所以，绳端的拉力是：；d图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=3所以，绳端的拉力是：；综上所述，只有d 图中的机械最省力。22 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（）abcd【答案】 a【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

29、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23 农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用 400n 的拉力，将重600n 的建材在10s 内匀速提高3m。不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（）a该滑轮的机械效率c滑轮自身的重力为=75%100nb滑轮所做的有用功为 1200j d绳子自由端移动的距离大小为3m【答案】a【解析】【详解】ab滑轮所做的有用功为：w 有用 =gh=600n3m=1800j，因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2 倍，即6m，则拉力做的总功为：w 总=fs=400n6m=2400j，所以动滑轮的机械效率为：w有用 100%= 1800j 100%=75% ，w总2400j故 a 正确，