【物理】简单机械练习题(含答案)经典

1、【物理】 简单机械练习题（含答案）经典一、简单机械选择题1 .工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升 3m,人对绳的拉力F为500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（）A.绳子自由端移动的距离为9mB.动滑轮的重力为200NC.人通过滑轮组彳的有用功为1500JD.滑轮组的机械效率为 53.3%【答案】B【解析】试题分析：由图可知，滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重，即 n=2,物体匀速竖直提升3m,则绳子自由端移动的距离为：s=nh=2X 3m=6m,故A错误.此过程中，所做有用功为：W*Gh=800隙3m=2400J,故C错误.所做总功为：W wFs=500

2、NX 6m=3000J;额外功为：W额=W总-W有=3000J-2400J=600J,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则额外功为克服动滑轮重力做的功，即W额=G动h,动滑轮的重力 G动=W额/h=600J/3m=200N ,故B正确为答案.滑轮组的机械效率皿左思240071 叫 3000/故D错误.考点：滑轮组的机械效率有用功额外功2 .关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（）A.做的有用功越多，机械效率一定越高1 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，机械效率一定越高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

3、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、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总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 .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

4、 250JC.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=- （G物+G轮）求拉力大小. n【详解】G G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 a=Gh=150NX 1m=150J,W ,口 W有 150J由刀=丁，得： W =250J,因此， W 额=W -W 有=250J-150J=100J；因为不W息60%计绳重和摩擦，

5、 W额=G轮h,所以动滑轮重：G轮=10。J =100N ,拉力F的大小：h 1mF=1 （G物+G轮）=1 （150N+100N） =250N;对右图滑轮组，承担物重的绳子股数333Wn=2,对物体做的有用功：Wa=Gh=150NX 1m=150J,由= ,得：W总W总W 有 150J一 60%=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h,因此动滑轮重：G轮二= 10OJ=100N,拉力F的大小：F=1 （G物+G轮）=1 h 1m22（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

6、轮重都是100N,故A、B、C都正确；但拉力不同，故 D错.故选D.4 .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】C【解析】【分析】【详解】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

7、确认识，故C正确.5 .工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。F1、F2始终沿竖直方向；图甲中 OB= 20A图乙中动1t轮重为 60N,重物上升速度为 0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是甲乙A.甲乙两种方式都省一半的力B.甲方式F1由150N逐渐变大C.乙方式的有用功是 180JD.乙方式F2的功率为3.6W【答案】D【解析】【分析】(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况;(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F1的变化；(3)根据W有用=Gh可求乙方式的有用功；(4)根据公式P=Fv求出乙方式F

8、2的功率。【详解】A、甲图，F1为动力，已知 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Fi=150N；由图乙可知，n=3,不计绳重11和摩擦，则 F2 (G G动)一(300N 60N) 120N,故 A 错误； 33B、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有用=Gh=300NX0.5m150J,故C错误；率为：p弋D、乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为 v绳=0.01m

9、/s 3=0.03m/s,则乙方式 F2的功F2V绳 120N 0.03m/s 3.6W ,故 D 正确。故选Do6.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 ""1!A. 0s1s内，地面对物体的支持力大于10NB. 1s2s内，物体在做加速运动C. 2s3s内，拉力 F的功率是100WD. 2s3s内，滑轮组的机械效率是 83.33%【答案】C【解析】【

10、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=6干'=G-3F 拉 +G 动=100N-3X 30N+G 动=6 动 +10N；' 10N,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 v'3=3v3=3

11、X2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率(总功率)：P总=F3v'3=40NX7.5m/s=300W,故C错误；滑轮组的机械效率：刀=W 有Gh100N现X100% = F33hM00% = 4ON X Xm00%* 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 F1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 个滑轮组对物体的拉力F'

12、 (2)由F-t图象得出在12s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23s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度，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.7.如图所示，动滑轮重为 1 N,拉力F为5 N,则重物G和弹簧秤读数为A. G为4 N,弹簧秤读数为 5 NB. G为9 N,弹簧秤读数为 10 NC. G为10 N ,弹簧秤读数为 5 ND. G为9 N,弹簧秤读数为 5 N【答案】D【解析】此时弹簧秤与

13、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； 11N + G = 10N,所以g=9N,故选项D正确；故选D.8 .下列简单机械中既可以省力，同时又可以改变力的方向的是A.定滑轮11B.动滑轮1c.斜面1D.滑轮组【答案】D【解析】【分析】不同机械的优缺点都不一样：动滑轮省力，但不能改变力的方向；定滑轮可以改变方向, 但不能省力；斜面只能改变力的大小；滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向.【详解】A、定滑轮只能改变力的方向，不能省力，不符合题意；B、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，不符合题意;C、斜面可以省力，不能改变力的方向，不符合题意；D、滑轮组

14、既可以省力，也可以改变力的方向，符合题意; 故选D.9 .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 刀甲、刀乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是A. Y1甲=刀乙,W甲=W乙 B. Y甲刀乙,W耳'W乙 C.刀甲刀乙,W甲W乙 D, Y1甲 刀乙,W甲vW乙【答案】A【解析】【详解】物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式W=Gh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，则拉力做的额外功相同.有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W甲=W

15、乙.根据Wr _=可知，机械效W怠率相同，即刀甲=刀乙.故A符合题意.10.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是A.机械效率越大，做的有用功一定越多B.功率越大，做功越快C.有力作用在物体上，力一定对物体做了功D.功率小，机械效率也一定低【答案】B【解析】【详解】A.因为机械效率是有用功与总功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多, 故A错误；B.功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故 B正确；C.有力作用在物体上，物体力的方向上没有移动距离，力不做功，故 C错误;D.机械效率是有用功与总功的比值，与功率的大小无关，故 D错误.11 .工人师傅利用如图所示的两种方式，

16、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.甲乙两种方式都省一半的力C.乙方式机械效率约为 83.3%【答案】C【解析】B.甲方式Fi由150N逐渐变大D.乙方式F2的功率为3W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

17、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 E的功率为：P=F? v绳=120NX 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12 .轻质杠杆AB可绕中点。自由转动，现在其 A端

18、和B端分别施以大小相等的力 F1和F2,它们的方向如图所示，则下列说法中正确的是A.杠杆会沿顺时针方向转动B.杠杆会沿逆时针方向转动C.杠杆会保持平衡D.无法判读杠杆转动方向【答案】A【解析】【详解】由图知道，。为杠杆的支点，分别从 。点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C、D,则力Fi和F2的力臂分别为 OC、OD,如下图所示：因OA=OB,由几何知识知道, 1OC-OA0D -Ofi 2故 OC< OD又因为Fi和F2的大小相等，由平衡条件知道，力与力臂乘积的大小关系是:Fi XOCv F2 XOD,所以，杠杆不能平衡，杠杆会沿顺时针方向转动，即只有 A正确。13 .下图所示的工

19、具中，属于费力杠杆的是: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Do14 .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、绳重和摩擦力不计.则A.手的拉力：F甲二5乙；机械效率：刀甲二刀乙B.手的拉力：F甲F乙；机械效率：刀甲V刀乙C.手的拉力：5甲>5乙；机械效率：刀甲V刀乙D.手的拉力：F甲> F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

20、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心、同时，总功越大的，机械效率越小；所以选D.15.如图甲所示，是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示的滑轮组起吊物料的.如果这个滑轮组把6X10N的重物在10s内匀速提升10m,绳索自由端的拉力F=2.1X13N,不计一切摩擦和绳重，则下列说法中正确的是A.拉力做的功是 2.1 X 40B.拉力F的功率是 2.1 X 3WC.该滑轮组的动滑轮共重300ND.该滑轮组的机械效率是 80%【答案】C【解析】由图乙知道，滑轮组绳

21、子的有效股数是n=3,即绳子自由端移动的距离是：s=3h=3X10m=30m,所以拉力做的功是：W，a=Fs=2.1 M03 N >30m=6.3 M04 J,故 A 错误；拉力做功的功率是：P=W总/t=6.3 M04N/10s=6.3便3 W,故B错误；若不计绳重和摩擦，则由 F= （G+G动）/n可知，动滑轮的总重是：G 动=nF-G=3X2.1 103 N-6X103 N=300N ,故 C正确；拉力做的有用功是：亚有=6卜=6><103 NM0m=6X104 J,滑轮组的机械效率是：刀=Wf/W总 X100%=6X104J/6.3 1 84JX100%= 95.2%

22、故 D 错误，故选 C.【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：1昨产；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。17 .同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重 20N、绳重和滑轮的摩擦力不计.则 （）甲 乙IA.手的拉力：5甲乙；机械效率：刀甲V刀乙 B

23、.手的拉力：FF乙；机械效率：刀甲二刀乙C.手的拉力：F甲 F乙;机械效率：刀甲 刀乙 D,手的拉力：F甲 F乙;机械效率：刀甲V刀乙【答案】C【解析】【详解】甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，F甲 G ,并且可以改变力的方向。1 ,乙为动滑轮，F乙 一（G动 G）,由题知，G动=20NvG,因此F甲F乙。 2如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功 W有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑WT用轮做的总功多，由 4可知，定滑轮的机械效率高，所以 甲 乙，故C正确为答W案，选项ABD错误。18 .

24、下列关于机械效率的说法正确的是（）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，有用功越大的机械，机械效率越高【答案】D【解析】【详解】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.WD.由4 100%可知，总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高，故 D正W确.19.如图所示的滑轮组，用 F=30N的拉力，拉动水平地

25、面上重为 300N的物体，使物体匀速前进了 2m.物体和地面之间的摩擦力为 45N,在此过程中，下列说法正确的是 拉力做的功是120J绳纤自由端移动的距离是 2m 骨轮组的机械效率是 75%A点受到的拉力为300NA.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】.由图可知，n=2,则绳子自由端移动的距离：懒 2sw 2 2m=4m ；故错误；拉力做的功：W息 Fs绳 30N 4m=120J ;故正确；.克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功：W 有=£$ 物=45N X 2m=90J,滑轮组的机械效率：W90J 100% 100%=75%故正确；W120J.因物体在水平地面上做

26、匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力：FA=f=45N;故错误；故ABD错误，C正确。20.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 认识正确的是（）* i r IA.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【答案】C【解析】 【详解】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

27、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 B错误；WT用WT用一八一，一一C.减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据TT 一可知，可以提局动W息 WW用+丫%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.【点睛】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.A.B.C.D.【解析】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下:A.图示是一个定滑轮拉力Fi=G;21 .在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式,B.根据勾股定理知h=bA.弹簧测力计

28、的拉力是2.4NB.物体上升的速度为0.05m/s= 3m,图中为斜面，F2X5m = GX3m,得到F2=0.6G; C.如图所Ll 2L+3L 5示，由图可知儿2L由杠杆平衡条件可得：F3XL2=GXLg,拉力F3= GXZ,G =0.4G; D.由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3,拉力F4=，G;因此最小拉力是 F4；故选：D。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Fi、F4；由勾股定理求出斜面的高，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。22 .下图为“测滑轮组

29、机械效率”的实验.在弹簧测力计拉力作用下，重 6N的物体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）.下列说法错误的是（）n,拉力端移动的距离”叫禾I用C.弹簧测力计拉力的功率为0.12WD.滑轮组的机械效率约 83.3%【答案】C【解析】分析：由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数wp =W =门:求拉力做的总功，再利用一丁求功率；已知物体的重力和上升高度，利用悭=也求有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。解答：由图可知，弹簧测力计的拉力是 2.4N ,故A正确；物体2s内匀速上升0.1m,物体s17 = - = 0.05m/s上升的速度为 2s，故B正确；n=3,拉

30、力端端移动距离5 = 3/1 = 3 X 04m = 03m拉力做的总功为：%=Ff = 24N X 03m = 0刃；拉力的功Wa 0.72JP = = 0.36 小率为： t 2帛，故c错误；拉力做的有用功为：W看串= «h = ENx0.1m = 0 6/ ；滑轮组机械效率为：沙,国 0间a =K 100% =阻3%限总072>。故D正确；故答案为C【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，灵活选用公式计算是关键。23.如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景.已知重物 G所受的重力为700 N,当他沿水平方向用 400 N的力拉重物 G时，重物G恰好做匀速直线运动.不A.该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 NB.若工人拉动绳子的速度为 0.5 m/s,则4 s后，绳子的拉力所做的功为1 400 JC.当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的 功大小不同D.若将重物G