简单机械章节知识点总结及练习测试题

1、简单机械章节知识点总结及练习测试题一、简单机械选择题1 .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A. B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力B. B点是支点，物体A放在车厢前部可省力C. C点是支点，物体A放在车厢后部可省力D. C点是支点，物体A放在车厢前部可省力【答案】C【解析】【详解】由图可知车厢绕着点C转动，所以点C为支点；当物体放在车厢白后部时，动力臂大于阻力臂，因此省力，所以选项ABD都不正确，故答案为C.2 .物体做匀速直线运动，拉力F=60N,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力是A.60NB.120NC.20ND.180N【答

2、案】D【解析】【分析】1F_/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D。【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。Fi、3 .如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为F2、F3,下列关系中正确的是A. FlF2F3B. F1VF2VF3C. F2F1F3D. F2VF1VF3【答案】D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆

3、，不能省力,所以根据二力平衡，此时拉力Fi=f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力F2=-f；2第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力，即F3=2f;由此可得F2Flb）,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m2ab由杠杆的平衡原理：bm二aM,am2=bM,解得mi岁，m2=a-9ub口-b）?上=+_/+一2SNO则mi+m2*因为（mi+m2）2-式因为a、所以（m1+m2）-20,即mi+m22这样可知称出的白糖质量大于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

4、，这是此题的关键.6 .用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力为60N,滑轮的机械效率为（）A. 16.7%【答案】C【解析】B. 20%C. 83.3%D. 100%【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;，拉力移动的距离s=2h,83.3%W有用_Gb_Gh_G_lUON用二FFX2h=FX2=60NX27 .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8 .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

5、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；G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C.8.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，

6、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】【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-3X30N+G动=6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

7、=3X2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率（总功率）：P总=F3v3=40NX7.5m/s=300W,故C错误；滑轮组的机械效率：刀=W有Gh100N雁X100%=?:j3tlX100%=40*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FI拉=气（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;（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

8、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.9.如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为Wi,机械效率为印；用乙装置所做的总功为W2,机械效率为4.若不计绳重与摩擦，则A.Wi=W2,rji=评B.Wi=W2,印r2C. Wi4D.WiW2,印OD.所以mAvmB,OC|干当向支点移动相同的距离L时，两边的力臂都减小口,此时左边为：mAg(

9、OC-AL)=mAgOCmAgAL,右边为：mBg(OD-AL)=mBgOD-mBgAL,由于mAmB,所以mAgALmBgOD-mBgAL.因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜.故选C.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

10、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.G的物体缓缓上升， 刀与物体重力G的关故选A.13 .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A.B.C.D.【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

11、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.14 .如图所示，可绕。点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M.用一把弹簧测力计依次在A、B、C三点沿与圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为Fi、F2、F3,它们的大小关系是匹A. Fi=F2=F3=GB. F1F2F3F2F3GD. FiF2=F3=G【答案】A【解析】【分析】【详解】设拉力的力臂为由此可得：F利用杠杆平衡条件分析，当阻

12、力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其动力不变，据此分析解答。L,则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：GXOD=FLGODL因为G,OD不变，OD=L=r,故F=G,由于Fi、F2、F3的力臂都为圆的半径都相等，所以得：Fl=F2=F3=G。故选：A。15.如图所示，是一种指甲刀的结构示意图下列说法中正确的是A.杠杆ABC是一个省力杠杆B.杠杆DBO的支点是B点C.杠杆DEO是一个等臂杠杆D.指甲刀有三个杠杆，两个省力杠杆，一个费力杠杆【答案】A【解析】【详解】A、在使用时，杠杆ABC的动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，故A正确；B、C、杠杆DBO和杠杆DEO,阻力作用点都在

13、D点，动力作用点分别在B点和E点，支点都在。点，都是费力杠杆，故BC错误；D、可见指甲刀中有三个杠杆：ABC、OBD、0ED,其中ABC是省力杠杆，其它两个都是费力杠杆，故D错误.故选A。【点睛】重点是杠杆的分类，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆，但省力杠杆费距离，费力杠杆省距离。16 .如图，用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是A.绳子自由端拉力的功率是70WB.滑轮组的机械效率是85.7%C.提升重物的过程中所做的额外功是400JD.提升的重物变成【答案】B400N时，滑轮组的机械效率将变大

14、A.根据图示可知,n=2,不计绳重和摩擦，拉力:F=1(G+G轮)=1(600N+100N)=350N,拉力端移动距离:s=2h=2X2m=4m总功:W总=55=35034m=1400J,拉力的功率:W 总 1400JP=t 10S=140W;故A错;B.有用功:W有用=Gh=600NX2m=1200J,滑轮组的机械效率:W1200J中;77=85.7%W总1400J故B正确;C.提升重物的过程中所做的额外功：W额=W总W有用=1400J-1200J=200J,故C错;D.当提升重物的重力减小为400N,做的有用功就变小，而额外功几乎不变，有用功和总功的比值变小，故滑轮组的机械效率变小，故D错

15、;17 .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Gi=G2,所用竖直向上的拉力分别为F1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印和卑（忽略绳重和摩擦）.则下列选项正确的是iGiG:甲乙A.FiF2印V*PKP2B.FiF2印=*Pi=P2C.F1VF2印V*PkP2D.F1VF2印*PiP2【答案】B【解析】【详解】甲滑轮组n是2,乙滑轮组n是3,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B正确.18.如图，。为拉杆式旅行箱的轮轴

16、，OA为拉杆.现在拉杆端点A处施加一竖直向上的力F的大小F,使箱体从图示位置绕。点缓慢逆时针转至接近竖直位置.则力B.始终不变D.先变小后变大F竖直向上，重力 G竖A.一直变大C.一直变小【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.19 .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

17、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.20 .如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，Gi=60N,G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（）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子股数n,不计绳重和摩擦力，拉力F=-（G+G轮），因为

18、n拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。【详解】由图知，承担物重的绳子股数分别为：ni=3,n2=2,滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：Fi=1（Gi+G轮），F2=-（G2+G轮），32由题知Fi=F2,所以1（Gi+G轮）=1（G2+G轮），即：-（60N+G轮）=-（38N+G3232轮），解答动滑轮的重力：G轮=6N。故选：Bo21 .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】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;B.根据勾股定理知h=j5-41=

19、3m,图中为斜面,F2X5m=GX3m,得至UF2=0.6G;C.如图所122L,+3L5Lg2示，由图可知儿飞,由杠杆平衡条件可得：F3XL2=GXLg,拉力F3=GJ21G=10.4G;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 .如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比，

20、提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小D.总功较大【答案】D【解析】解：AB.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W额=G动h可知，提升A和B所做额外功相同，故AB错误；WWCD.不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率4-,额外功相同，提W息WW升A的过程滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，其总功较大，故C错误，D正确.答案为D.点睛：本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮组提升物体高度相同时额外功是相

21、同的.23.下图为“测滑轮组机械效率”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（）A.弹簧测力计的拉力是2.4NB.物体上升的速度为0.05m/sC.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n,拉力端移动的距离=利用WP二!_叶二Fs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，利用悭二行也求有用功，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s0dmI7-=上升的速度为上S，故B正确；n=3,拉力端端移动距离尸3g3x0,1m=03m拉力做的总功为：%=Fs=2ANx03m=；拉力的功Wa0.72JP=0.3&IV率为：f2s，故C错误；拉力做的有用功为：W育钎劭=6*Xo.lm=。，句.滑轮组机械效率为：w看国o句6=K100%N