最新简单机械知识点总结.docx

1、最新简单机械知识点总结一、简单机械选择题1.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升相同高度.若G1 2率分别为P12和P,两装置的机械效率分别为n1 2二G,所用竖直向上的拉力分别为F 和F,拉力做功的功12和n （忽略绳重和摩擦）.则下列选项正确的是甲F1A. Fl > F2n i<n2 Pl< P2B.Fi> F2 n 1= n2 Pi=P2C Fi< F2n i<q2 Pl VP2D.Fi< F2 n i> n 2 Pi> p2【答案】B【解析】【详解】甲滑轮组n是2,乙滑轮组n是3

2、,乙更省力.由于两个滑轮组做的有用功相同，额外功相同，它们的机械效率也相同.在相同时间内做的总功相同，它们的功率也相同.故确.2.关于机械效率的问题，下列说法屮正确的是（A. 做的有用功越多，机械效率一定越高B. 单位时间内做功越多，机械效率一定越高C.省力越多的机械，机械效率一定越髙D.额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高【答案】D【解析】【详解】A、做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A错误；B、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故 B错误；C、省力多的机械的机械效率往往偏低，故C错误；D、额外功在总功屮所占比例越小，说明有用功在总

3、功中所占的比例越大，机械效率就越高，故D正确；故选D.【点睛】 总功=有用功+额外功；有用功和总功的比值叫机械效率；由机械效率的定义可知, 机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，与做功多少、功率大小无关.3.如图所示，用滑轮组在 4S内将重为140N的物体匀速提升 2m,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴z间的摩擦及绳重。则在此过程屮，下列说法正确的是【详解】B.绳了自由端向上移动了C.滑轮组的机械效率约为93.3%提升200N重物时，滑轮组机械效率不变 【答案】CD.【解析】【详解】A. 由图可知，n=3,不计摩擦及绳重，拉力：1F二（G+G 动）三 X （ 140N+10N ） =5

4、0N ,故 A 错误;33B. 则绳端移动的距离：s=3h=3 X 2m=6m ,故 B 错误;C.拉力做功：¥总=Fs=50N X6m=300J ,有用功： W 有用=Gh=140N X2m=280J,滑轮组的机械效率：=W有用 X 100%=2&OJ- X 100% 93.3%,故 C 正确。W总300JD.提升200N重物时，重物重力增加，据W有用GhGh G 动 h GG可知滑轮组机G动械效率变大，故 D错误。4.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Im,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150J

5、B. 总功一定是 250JC. 动滑轮重一定是100N【答案】DD. 拉力大小一定是 125N【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=-（G靭+G轮）求拉力大小. n【详解】对左图滑轮组，承担物重的绳了股数对物体做的有用功：W有二Gh=150NXlm=150J,W有由n=W总W 有 150J,得：W.A=250J,内此,W »=W总W有=250J150J = 100J；内为个60%计绳重和摩擦，W

6、 轮h,所以动滑轮重:W额G轮=h100J=100N ,拉力F的大小:Im1 1F=_ (G 物+G 轮)=_ (150N+100N) =3323UN；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数3W=2501,60%h,因此动滑轮重：G皿=曲拉力F的大小：L 6+2丿(150N+100N)=125N ；h Im由以上计算可知，对物体做的有用功都是2 2150J,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D5.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W有n=2,对物体做的有用功：W /=Gh=150NXlm=150J

7、 ,由q二 ，得：W总W总所以W離=WW有=250J150J = 100J；因为不计绳重和摩擦，W心G轮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.绳了自由端移动速度为03ni/sB.C拉力F的大小为4N拉力F的功率为0.45WD.滑轮组的机械效率为 75%【答案】C【解析】由图知道，承担物重的绳了的有效股数是:n=2 TA.绳端移动的距离是: s=2h=2X 0lm=02m,绳了自由端移动的速度是:S 0.2mV 02m/s ,t Is故A错误；-不计绳重利摩擦，则拉力 F BG 动=4N 0.5N2.25N，故B错误;C拉力做的总功： W总=Fs=225

8、NX02m=045J,拉力F的功率:W 总 0.45JP0-45W ,Is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:Wn-W总100%0.4J而 100% 壮 8.9%,故D错误。6.用图屮装置匀速提升重为 100N的物体，手的拉力为 60N,滑轮的机械效率为（A. 16.7%B. 20%C. 83.3%D. 100%【答案】C【解析】【详解】 由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮;二拉力移动的距离 s=2h,叫有用Gh Gh G LOONn =>83 3%.评总 FsFX2h FX2 60NX27.如图所示甲

9、、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分別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 =02 ,所用竖直向上的拉力分别为 Fl和F2,拉力做功的功率分别为Pl和P2,两装置的机械效率分别为"和ri2 （忽略绳重和摩擦）.则下列选项正确的是乙A. F > F ；12C. F < F ；12【答案】An ；2n ；2P = P12P V PI2B.D.F > F ； n> n； P>PI 2I 21 2F < F ； n> n； P >P1212 12【解析】【详解】1不计绳重及摩擦，因为拉力F= _ （ G+G轮）n1 1为

10、：F1 = （ G1+G 轮），F2 = _（ G2 +G 轮），3提升的物体重和高度相同， 额外功相同，总功相同；ni =2,n2=3,所以绳了受到的拉力分别故F> F2；故cd错误;2因为动滑轮重相同，组做的有用功相同、W有用n 可知,W总机械效率相I可，nW额=Gifeh, W有用=G物h,所以利用滑轮又因为所用时间相同，由 P =可知，拉力做功的功率Pi=P2,故B错误，A正确.故选A.8.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Fl做的功是额外功C.绳了自由端的拉力 F做的功是总功D.该滑轮的机械效率可能等于100%【答案

11、】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，即拉力为总功，故 C正确;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.功为有用功，克服绳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，故错；C、绳了自由端的拉力 F做的功包括有用功、额外功,D、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮Z间的摩擦、9.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

12、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.10.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n与物体重力G的关故选C.甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分別把相同质量的物体匀速提升相同的高系可能符合下列图中的JfjB.c.(JD.【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

13、，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n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 .11.人直接用R的拉力匀速提升重物，所做的功是W,；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 (A. Fl 一定大于F2 C 一定大于WB.Fl 一定小于F?.只有F大于F , W才大于W【答案】C【解析】【详解】AB.直接用F1的力匀速提升重物，则Fi=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

14、，则无法比较F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,W2> W1,故C正确、D错误。 故选C。AOB为一可绕固定点O转动的轻12.如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图,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屮，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 2.71()3 kg/m3, g ION/kg )下列结果正确的是AA.该

15、铝球空心部分的体积为1 10 3 n?B.该铝球的体积为3C.该铝球受到的浮力为20ND.该铝球受到的浮力为40N【答案】C【解析】A端的拉力，铝球在【分析】 根据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:FaXOA=FbXOB,铝球受到的浮力:G F mg FXTkg2.7 lO? kg /n?OBFa Fb 2OA 12.7kg ION/kg3.5N20N铝球排开水的体积:水 g llCPkg/

16、n? ION/kg铝球的体积：V球2 2 10 3 n? 4 10 3 n?则空心部分的体积:V 球 V 实410°m3 1 10 ' m?【点睛】本题考查杠杆和浮力的题目, 式.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13.如图所示，斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在 6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是 150N （忽略绳了的重力）.则下列说法正确的是A.斜面上的摩擦力是50NB.拉力的功率是 50WC.拉力所做的功是300J【答案】AD. 斜面的机械效率是 80%【解析】 【分析】（1 ）利用W = Fs计算该过程拉力F做的功；

17、利用 W有=Gh求出有用功，利用 W ®=W总2）利用P-w有求出额外功，然后利用 w额 = fe计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（WW有=_ 求拉力做功功率；（3）由ri= 求斜面的机械效率.tW总【详解】AC.拉力 F 做的功：W 总=Fs = 150NX3m= 450J；有用功： W 有用=Gh= 500NX0.6m= 300J,150 J=50N,故A止确、3 m额外功： W额=W总-W有用=450J - 300J =W额擦力：f= 一150J,由¥额=（5可得，物体在斜面上受到的摩C错误；B.拉力的功率：P 亠=竺_6s=75W ,故 B 错;D斜面的机械效率：

18、n =皿/ = 3MJ X100% 66.7%,故 D 错误.故W总 450J14.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼-已知工人在Imin内将货物匀速提高6m,作用在钢绳的拉力为400N,滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）.下列说法正确的是A.B.C.D.作用在钢绳上的动滑轮的重力为"拉力的功率为400W200N人对绳了的最大拉力为1000N该滑轮组的最大机械效率为83.3%【答案】B【解析】【分析】(1)由图可知,则绳端移动的距离 S nh ,利用W Fs求拉力做的功，再利用WP 求拉力的功率;G=300N时，滑轮组的机械效率 n

19、=60%,利用(2)由图乙可知，物重W仃=(3)GhFsGhF 3hG求拉力；因机械屮摩擦力及绳重忽略不计，拉力(G3该工人竖直向下拉绳了自由端运送货物时，绳了的最大拉力等于工人的重力;利用FW总【详解】G动)，据此求动滑轮重力;(G G动)求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率O G最人 G动(1)由图可知，绳端移动的距离：S nh 3 6m拉力做的功：W总 Fs400N18m7200J ,W总拉力的功率：Pn =60%,7200J_ 120W ,故 A 错;_60s(2)由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率根据W有 GhW总 FsGh G可得：拉力F300NSOON167N .

20、F 3h 3F3 60%因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则500 所以，G动 n F G 3N3该工人竖直向下拉绳了自由端运送货物时,200N300N ,故B正确;(3)绳了的最大拉力:mg 60kg 1 ON/kg600NG G动可得，提升的最大物重:3G 动 3600N200N1600N ,G大机械屮摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率:G最人1600N100% 88.9% ,故 DG最大 G动1600N200N故选B.15.如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳了绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重下列说法为Gi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, 正确的是A

21、.VF ,甲的机械效率高2 1 2C.若G VG ,则FVF,甲、乙的机械效率相同I2I 2B.若 G=G ,则 F > F ,1 2 1 2D.若G < G ,则FVF,乙的机械效12I 2乙的机械效率高率高【答案】D【详解】A.由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等【解析】，若G=G ,则有用功也相同，所以机械效1 21率相等，故A错误；B.甲图n=3,Fi= §1,乙图n=2,F2= G?,若GG2 ,则FivF 2,提升相同的i重物，其机械效率与绳了的绕法无关，即机械效率相同；故1乙图n=2,F2= %2,若G1VG2,则FivF2,若G】vG2,则乙图有用功多

22、，机械效率高，故1 1C错误;，并且不计B错误；C甲图n=3,F1= %D,甲图n=3,F IGi,乙图n=2,F2二匕,若 勺 弟Fi <F2；甲乙两图由于滑轮组相同摩擦则额外功相等，若G1VG2,由W=Gh ,可得，则乙图有用功多，机械效率高，故 确；故选D.【点睛】 要判断甲、乙两图的绳了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大小可比较机械效率的高低.16.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其屮所 需动力最小的是（）A【答案】D【解析】【详解】在A的斜面屮，存在 FiX4m=GX2m,故Fi =2£_

23、；在B的滑轮组屮,的定滑轮屮，不省力，故F3=G；在D的杠杆屮，存在4F X41=GXh 故F= 4M G 卄故F2=；在C3G .；可见所需动力最小的是D .17.如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力, 情况下绳了在相等拉力Gi=60N, G2= 38N,甲乙两种F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（）G1G：A. 3NB. 6NC. 11ND. 22N【答案】B【解析】【分析】分析可知滑轮组承担物重的绳了股数n,不计绳重和摩擦力，拉力F= 一（ G+G轮），因为n拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。【详解】由图知，承担物重的绳了股数分别为:m=3, n2=2,滑轮的重力相等，设动滑

24、轮的重力1为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为:Fi=3（G1+G 轮）,F2 =（G2+G 轮），由题知Fl 21轮）=_（ G2+G 轮），21即._（60N+G 轮）3（38N+G轮）， 解答动滑轮的重力: 故选：Bo18.在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是（不计机械 自重、绳重和摩擦）（）【答案】DC.【解析】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下:B.根据勾股定理知h二、2 "L2 21. + 3L 5示，由图可知 兀_ 21,一2,由杠杆平衡条件可得:= 3m,图屮为斜面D.A图示是一个定滑轮拉力,F2X5m= GX3m,得到 F2= 0.6

25、G；Fi= G；C.如图所S 2F3 2G35XL =G%L,拉力 F = GXG =0.4G； D.由图示可知，滑轮组承重绳了的有效股数n= 3,拉力已=G；肉此最小拉力是R；故选：DoF1、F4；由勾股定理点睛：由图示滑轮组，确定滑轮组的种类，根据滑轮组公式求出拉力求出斜面的高，根据斜面公式求出拉力F2的大小；由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关系，然后由杠杆平衡条件求出拉力F3；最后比较各力大小，确定哪个拉力最小。19. C点为硬棒AD的重心，硬棒可绕A点转动。在棒的B点施加力Fl, Fl的方向沿OCT线, 棒在图所示位置处于静止状态。则sB. F.丄 GA. FC. 'iff力的力

26、零TS2DF方冋沿OO*线向下【答案】A【解析】【详解】AB .由图像可得, 件“动力X动力臂A点到F.的距离为二阻力X阻力臂”可知S2,若令A点到重力的距离为S3,根据杠杆的平衡条可以推出由于可得F1S2FlS3G S3S2S2Fl故A选项正确，符合题意，B选项错误，不符合题意;c选项C.重力的力臂为支点 A到重力的距离，重力竖直向下，因此力臂为水平方向，故 错误，不符合题意；D. F与G在支点同侧，重力方向竖直向下，所以 F1的方向应该向上，故 D选项错误，不 符合题意。20. 分別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 100N,动滑轮的重力为20N.在把物

27、体匀速提升Im的过程屮，（不计绳重和摩擦）下列说法 正确的是IIA.甲、乙两滑轮组所做的有用功都是 100JB.C.甲、乙滑轮组中绳了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甲滑轮组所做的有用功为200J ,乙滑轮组所做的有用功为300J【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 有=Gh=100NX lm=100J ,故 A 正确、B 不正确.（2）由图可知滑轮组绳了的有效股数n 甲=2, n 乙=3,100J83.3% ,故 D 错120J桶盖开启.根据室T动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,根据F 1

28、 G物G动）可知，两滑轮组绳了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=20N X 1 m=20J,TW总=W有+W额，二两滑轮组的总功相同，即W总=100J+20J = 120JW有根据 一可知，两消轮组的机械效率相等，均为W总误.故选A.21. 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,内垃圾桶的结构示意图可确定：（A. 桶屮只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B. 桶屮只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C. 桶屮有两个杠杆在起作用

29、，用都是省力杠杆D. 桶屮有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆【答案】D【解析】ABC为另图中的垃圾桶有两个杠杆，DEF为一个杠杆，动力臂大于阻力臂属于省力杠杆;一个杠杆，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆，故答案选D.B.C.箱了上升的速度等于绳了自由端伸长的速度D.此过程装置的机械效率约为58.3%点睛：本题考查杠杆的分类，难点是如何从生活中的工具中抽象出杠杆，解题方法是判断 省力费力杠杆时从动力臂和阻力臂的大小入手.22. 用图所示装置提升重为350 N的箱了，动滑轮重50N,不计绳重和一切摩擦，下列说法正 确的是箱了匀速上升时，人对绳了的拉力为200 N【答案】B【解析】【详解】A.由图知，该装置由两段绳了承重，可以省力，但费距离，故A错误;B.n=2,不计绳重和一切摩擦且箱了匀速上升时，人对绳了的拉力为:G G 轮 350N50N200N 故B正确:C.2 2n=2,所以箱了上升的速度等于绳了自由端伸长的速度一半，故C错误;D.不计绳重和一切摩擦时，此装置的机械效率约为: W有用Gh350N100% 100% 87.5%，故 D 错误。W 总 G G 轮 h35ON 50N23.如图所示，体重