【物理】物理简单机械专题练习及答案

1、【物理】物理简单机械专题练习（及答案）一、简单机械选择题1.皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆.下列说法正确的是（A.为省力，可将用力划浆的手靠近支点B.为省力，可将用力划浆的手远离支点C.为省距离，可将用力划浆的手远离支点D.将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离【答案】B【解析】【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆.【详解】运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆.根据杠杆平衡条件F FIL LI=F=F2L L2 可知，船桨在使用过程中，动力

2、臂小于阻力臂，是费力杠杆.AB.为省力，可将用力划浆的手远离支点，故A错误,CD.为省距离，可将用力划浆的手靠近支点，但费距离，故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，机械效率一定越高定越高C.省力越多的机械，机械效率一定越高小，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

3、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.B正确；CD错误;B.单位时间内做功越多，机械效率D.额外功在总功中所占比例越B错误；C、省力多3 .如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为Wi,机械效率为印；用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为平，若不计绳重与摩擦，则A.Wi=W2rli=2B.Wi=W2印2C.Wi2D.WiW2rll2【答案】C【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到

4、二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加W上额外功，可以比较出两种情况的总功大小.然后利用I00%即可比较出二者机W心、械效率的大小.【详解】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；根据也可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效W心、率越高.而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低.即W,2.【点睛】本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小.4 .物体做匀速直线运动，拉力F=60N,不计

5、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,I20NC.20ND,i80N【答案】D【解析】【分析】A. i6.7%B. 20%C.83.3%D.i00%1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1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。5 .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Fi、F2、F3下列关系中正确的是A. FiF2

6、F3B. F FK KF2FF2FiF3D. F2FiF3【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，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=1f;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F2Fi1OA,即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B正2确；C、该杠杆的阻力大小为：G=4X0.5N=2N故C错误；1D、根据杠杆的平衡条件，Fili=F2l2,GXOB=FXOA,代入数据，2NX8cm=FX4cm解得，2F=

7、4N,故D错误。11 .用Fi的拉力直接将重为G的物体A匀速提升h（如图甲）；换用斜面把物体A匀速提升相同的高度，拉力为F2,物体沿斜面运动的距离为L（如图乙），利用斜面工作过程中对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是故OCvODA.有用功为F2hB.额外功为F2LFihC.总功为（F1+F2）LD.机械效率为F2【答案】B【解析】A.借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则W有GhFih,故A错误；BC.B.拉力所做的总功：W总F2L,额外功W额W总-W有F2L-Fih,故B正确，C错误；D.W有Fh?皿机械效率Y,故D专日庆.故选B.W息F2L12 .如图所示，在水平拉力F作用下，

8、使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为A.50JB.25JC.100JD.200J【答案】B【解析】【详解】如图所示，是动滑轮的特殊用法，拉力是A与地面摩擦力的2倍,故/二订=2X X5 5N N= =10N10N；物体A在水平方向上匀速移动5m,IIIR,A一-s=5x=2.5m则拉力移动的距离：2,拉力F做的功：lV=Fs=10Nx25m=2&J故选B.13.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（）A.用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度B.若

9、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；Wfc用Wfc用一八一，一一C.减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据可知，可以提局动W息W用+W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

10、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.14.分别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100NI,动滑轮的重力为20N.在把物体匀速提升1m的过程中，(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是*ZA.甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100JB.甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300JC.甲、乙滑轮组中绳子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【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=Gh=100NX1m=100J故A正

11、确、B不正确.（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，11/，根据F（G物G动）可知，两滑轮组绳子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=20IN绳子移动的距离，s=vt=0.5m/sX4s=2m绳子的拉力所做的功：V=Fs=400NNX2m=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V=Fs,工人所做的功相同，故C错误；，一一,，一1，、，一，D不计绳重

12、及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F11（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.16.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率刀与物重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

13、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，根据簧测力计读数;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%WGhG，WWGhG动hGG动12N即：12NG动故C错误；1/一一、1.GhGhGh求得动滑轮的重力，再计算G物=12N时弹(3)G物不变，改变图甲中的绕绳方式,分别将同一物体

14、匀速提高到相同高度，做的有用不计绳重和摩擦,解得动滑轮的重力:G物=12N时，弹簧测力计读数:F一(G物G动)(12N3N)5N,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。17.如图所示，在斜面上将一个重9N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为5N,斜面长3m,高1m。则下列说法中不正确的是：A.该过程中做的有用功为9JB.这个斜面的机械效率为60%C.物体所受到白摩擦力是5ND.减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率

15、【答案】C【解析】【分析】(1)根据公式W=Gh求拉力做的有用功；(2)根据W=Fs求拉力F对物体做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比；(3)克服摩擦力所做的额外功等于总功减去有用功，利用W额=fs求摩擦力；(4)提高斜面的机械效率的方法：减小摩擦力、增大斜面的倾斜程度。【详解】A、拉力做的有用功：W有用=Gh=9NmB,当向支点移动相同的距离L时，两边的力臂都减小L,此时左边的力矩为：mAg(OC-AL)=mAgOC-mAgAL,右边的力矩为：mBg(OD-AL)=mBgOD-mBgAL,由于mAmB,所以mAgALmBgAL；所以：mAgOC-mAgLmBgOD-mBgL.因此杠杆

16、不能平衡，将向悬挂B物体的一端即右端下沉。故C正确为答案。19.用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A,要求滑轮的个数要用完(未画出)，实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在12s内，滑轮组的机械效率为80%,则下列判断中正确的是4P 乙A.物体A的重为1500NB.动滑轮的重为400NC.物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500WD.若将物体A换成重为900N的物体B,则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75%【答案】D【解析】【详解】用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体

17、A,要求滑轮的个数要用完，A和B同时向靠近支点的方向移动相同的则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3,如图所示:A、已知在1s2s内，滑轮组的机械效率为80%,Wr用GhG由甲图可知，在12s内拉力F500N,由可得物体A的重：WnFhnF心、GA3F?3500N80%1200N,故A错误；一1,一B、不计绳重和摩擦，根据F（G物G动）得动滑轮的重：nG动3FGA3500N1200N300N,故B错误；C、由甲图知，1s后的拉力F=500N,由乙图可知1s后物体的速度v物1m/s,则绳子自由端移动的速度：v绳3v物31m/s3m/s,所以拉力F的功率：PFv绳500N3m/s1500W；故C错误；D、若将重物A的重力减小为900N,由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率：W有用GhG900N100%75%,故D正W总GG动hGG900N300N确；故选D.【点睛】重点是滑轮组中功和及效率的计算， 首先应根据第一次做功的额外功或拉力的关系求出动滑轮的重， 再利用效率的公