【物理】简单机械测试题及答案经典

1、【物理】简单机械测试题及答案经典一、简单机械选择题1.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（忽略绳子的重力）.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300JD.斜面的机械效率是80%【答案】A【解析】【分析】（1）利用W=Fs计算该过程拉力F做的功；利用W；r=Gh求出有用功，利用W额=W总、-W有求出额外功，然后利用W额=£$计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用PWW=一求拉力做功功率；（3）由刀=求斜面的机械效率.tW【详解】AC.拉力F做的功：

2、亚总=5$=150砧3m=450J;有用功：W有用=Gh=500NX0.6m=300J,额外功：W额=W总一W有用=450J-300J=150J,由W额=fs可得，物体在斜面上受到的摩擦力：f=也=150J-=50N,故A正确、s3m，一W总450JC错误；B.拉力的功率：P=t6s=75W,故B错；D.斜面的机械效率：刀=W300JM00%66.7%,故D错误.故W450J2.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,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是A.拉力F为75NB.绳子自由端向上移动了4mC.滑轮组的机械效率约为93.3%

3、D.提升200N重物时，滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】【详解】A.由图可知，n=3,不计摩擦及绳重，拉力：F=1（G+G动）=1X（140N+10N）=50N,故A错误；33B.则绳端移动的距离：s=3h=3x2m=6m,故B错误；C.拉力做功：W总=Fs=50Nx6m=300J,有用功：W有用=Gh=140NX2m=280J,滑轮组的机械效率：=竺氏X100%=280JX100%=93.3%,故C正确。W总300JW1用GhGD.提升200N重物时，重物重力增加，据=二0卜ch=cc可知滑轮组机W息GhG动hGG动械效率变大，故D错误。3.山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“非，

4、目的是A.加快上山时的速度B.省力C.减小对物体的做功D.工作中养成的生活习惯【答案】B【解析】斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力.挑物体上山，其实就是斜面的应用，走S形的路线，增加了斜面的长，而斜面越长，越省力，所以是为了省力.故选B.4.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=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P1和P2,两装置的机械效率分别为口和平（忽略绳重和摩擦）.则下列选项正确的是GiG:用ZA.F1>F2;印=邛；P1=P2B.F1>F2；Yf>邛；P1&g

5、t;P2C.F1VF2；印邛；P1<P2D.F1VF2；印>邛；P1>P2【答案】a【解析】【详解】1 _不甘绳重及摩擦，因为拉力F=-（G+G轮），ni=2,n2=3,所以绳子受到的拉力分别n1 一、一1,为：Fi=（Gi+G轮），F2=-（G2+G轮），故Fi>F2；故CD错误；23因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=6轮h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；,WT用由刀=可知，机械效率相同，4=砰；W又因为所用时间相同，由P=W可知，拉力做功的功率Pi=P2,故B错误，A正确.t5.如图为工人用力撬起石头的情景，小亮在

6、图中画出了四个作用于硬棒上的力，其中能正B.F2确表示工人左手施力且最省力的是（）C. F3D. F4A.Fi【答案】C【解析】解答：因为由图可知，四个力中F3的力臂最长，所以根据杆杆平衡条件可知，最省力的是沿F3方向.故选C.6.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=5kgX10N/kgX1m=

7、50J,故B错误；C.拉力F对物体做的总功：W总=Fs=40NX2m=80J；斜面的机械效率为：刀=号'X100%=X100%W80J=62.5%,故C正确；D.克服摩擦力所做的额外功：W额=WW有=80J-50J=30J,由W额=£$可得，物体受到的摩擦力：f=%=3里=15N,故D错误.故选C.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WT用、一一,一、，功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式刀=计算出机械效率；（4）总功减去W有用功即为克服摩擦力所做的额外

8、功，根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力.7 .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,恰好使木块水平放置，如图所示,动过程中，推力F将现有水平力F由A向B缓慢匀速推动，在推AA.逐渐增大C.大小不变【答案】A8 .逐渐减小D.先增加后减小【解析】【详解】以杆为研究对象，杆受重力G和C对它的支持力F支,重力的力臂为1g,支持力的力臂为l支，根据杠杆平衡条件可得：F支l支=G1g,水平力F由A向B缓慢匀速推动木块，F支的力臂在减小，重力G及其力臂1g均不变，根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐增大；由于支持力逐渐变大，且力的作用是相互的，

9、所以可知杆对物体C的压力也逐渐变大，根据影响摩擦力大小的因素可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大，木块C匀速运动，受到推力和摩擦力是平衡力，推力大小等于摩擦力大小，由力的平衡条件可知，水平推力F也逐渐增大，故A符合题意，BCD不符合题意。8.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Y甲、Y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nrZ.A, Y1甲=刀乙,W母=W乙B, Yj甲打乙,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，

10、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W相同.有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W甲=亚乙.根据刀=可知，机械效W率相同，即刀甲=刀乙.故A符合题意.9.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

11、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.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刀与物体重力G的关系可能符合下列图中的【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

12、比，且机械效率逐渐趋近于100%,故B正确符合题意，故选B.11 .如图所示的装置中，物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下，物体A在水平面，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)A.1sB.2sC.3sD.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、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

13、离的3倍，求出A移动的距离，则拉WP.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=3超=3乂ION=3ON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:11F=f+产拉=30N+30N=60N*=3m,则':门V山"1"因此拉力rw60/J功:产=广孙=所用时间为二A"而片上二故选：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。12.小勇体重600N,利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m.已知

14、物体A重为800N,小勇作用在绳端的拉力大小为500N,在此过程中，下列说法正确的是A.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80%【答案】D【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=800N><5m=4000J,故B错；小勇做的总功为W总=Fs=500NX10m=5000J,拉力的功率为P=W总/t=5000J/10s=500W,故C错；滑轮组的机械效率为W有/W总=4000J/5000J=80%,故D正确；应选D

15、.13.人直接用Fi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W()A.Fi一定大于F2B.Fi一定小于F2C.W2一定大于WD.只有F2大于Fi,W才大于W【答案】C【解析】【详解】AB.直接用Fi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，则无法比较Fi与F2的大小.故A、B均错误；CD.直接用Fi的力匀速提升重物，所做的功是：Wi=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>Wi,故C

16、正确、D错误。故选Co14 .如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是Fl、F2、F3,比较它们的大小应是（）A.F1>F2>F3B.F1VF2VF3C.F2>F1>F3D.F2VF1VF3设物块与地面的摩擦力为f,第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑轮不省力，所以F=f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力.所以F2=1f；2第三个图中滑轮为动滑轮，但F3处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所以要费力即F3=2f；故F2<F1<F3;答案为D.15 .如

17、图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力-位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示.据图可知金属杆重（）A.5NB.10NC.20ND.40N【解析】【分析】杠杆的平衡条件【详解】使金属杆转动的力是金属杆的重力，金属杆重心在中心上，所以阻力臂为:L1=0.8m,取当拉力F=20N,由图象可知此时阻力臂：L2=0.4m,根据杠杆的平衡条件有:GL1=FL2所以GX0.8m=20NX0.4m解得:G=10N16 .如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕。点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用

18、一竖直向上的力F拉着。当物块向左匀速运动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F()%A.变小B.变大C.不变D.先变大后变小【答案】A【解析】【详解】把长木板看作杠杆，此杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂可知，当动力臂不变，阻力大小不变，物块向左匀速滑动时，阻力臂在减小，可得动力随之减小，答案选Ao17.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【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

19、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：1三卢；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：1-综上所述，只有D图中的机械最省力。18.如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦.若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是LJ甲乙A.甲更省力，甲机械效率大B.乙更省力，机械效率一样大C.乙更省力，乙机械效率大D.甲更省力，机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3,更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，

20、不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同，则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大.故本题正确选项是B.19.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，桶盖开启.根据室内垃圾桶的结构示意图可确定：（）A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C.桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆D.桶中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】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；ABC为另一个杠杆，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆，故答案选D.点睛

21、：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.20 .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700N,当他沿水平方向用400N的力拉重物G时，重物G恰好做匀速直线运动.不计绳重及摩擦，下列说法正确的是A.该滑轮组的动滑轮所受的重力为100NB.若工人拉动绳子的速度为0.5m/s,则4s后，绳子的拉力所做的功为1400JC.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换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力【答案

22、】A【解析】1,、A不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F一（G物G动），2滑轮组的动滑轮所受的重力：G动=2F-G物=2X400N-700N=100N,故A正确；B绳子移动的距离，s=vt=0.5m/sX4s=2m绳子的拉力所做的功：W=Fs=400NX2m=800J,故B错误；C工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积，与绳子的不同速度无关，大小W=Fs,工人所做的功相同，故C错误；，一一，一一，一1/、，一，一D不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F-(G物G动)，当重物G换为质量更大的物体时，F将变大，更费力，故D错误.故选A.21 .用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效

23、率刀与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出刀与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刀随G物的增大而增大，最终将达到100%B.当G物=12N时，弹簧测力计读数为5NC.此滑轮组动滑轮的重力为4ND.G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改【答案】B【解析】【分析】(1)使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率；(2)不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据Wr用W有GhW息WWGhG动h求得动滑轮的重力，再计算G

24、物=12N时弹簧测力计读数;(3)G物不变，改变图甲中的绕绳方式，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；克服动滑轮做的额外功相同，由此分析机械效率的变化情况。【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做额外功，所以总功一定大于有用功；机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率刀随G物的增大而增大，但最终不能达到和超过100%,故A错误;BC、由图可知，G=12N,此时Y=80%不计绳重和摩擦,Wr用WGhGW息WW额GhGhGG动即:12N12NG动解得动滑轮的重力：G动=3N,故C错误；1、1.G物=12N时，弹簧测力计读数：F(G物G动)一(12N3N)5

25、N,故B正确;33D、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，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，总功相同，则两装置的机械效率相同。故D错误。故选：B。22.如图所示，某人用扁担担起两筐质量为mi、m2的货物，当他的肩处于O点时，扁担。点移近相同的距离水平平衡，已知11>12,扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向4则A.扁担仍能水平平衡B.扁担右端向下倾斜VIC.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(m2-mil2liVID.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(m2-mi)-一Vl2V【答

26、案】D【解析】【详解】AB.原来平衡时，migli=m2g|2,由图知，li>12,所以mi<m2,设移动相同的距离？l,则左边：mig(li-)=migli-migAl,右边：m2g(I2-Al)=m2gI2-mzgAl,因为mi<m2,所以miA|g<m2lg,则mi(li-Al)g>m2(l2-Al)g,则杠杆的左端向下倾斜，故AB错误；CD.因为mi(li-Al)g>m2(l2-Al)g,故往右边加入货物后杠杆平衡，即：mi(li-Al)g=(m2+m)(l2-)g,且migli=m2gl2,D正确。，口，Vl-r得m=(m2-mi),故C错庆,l2Vl23.如图所示，体重为5i0N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方