简单机械选择题练习经典

1、简单机械选择题练习经典一、简单机械选择题1用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与物重 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 随 G 物的增大而增大，最终将超过 100%BG 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变C此滑轮组动滑轮的重力为 2ND当 G物=6N 时，机械效率 =66.7%【答案】 D【解析】【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、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式定小于1，即同一滑轮组机械效率 随 G物

2、的增大而增大，但最终不能超过100%，故 A 错误；B、G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，因为此图与题干中甲图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，又因为 W 总=W 有+W 额，所以总功相同，由 =可知，两装置的机械效率相同，即1=2 故 B 错误；C、由图可知， G=12N，此时 =80%，则= ，即 80%=，解得 G 动=3N ，故C错误；D、G 物=6N 时，机械效率100%=100%=故选 D 100%= 100% 66.7%故 D 正确2如图所示，轻质杠杆 AB，将中点 O 支起来，甲图的

3、蜡烛粗细相同，乙图的三支蜡烛完 全相同，所有的蜡烛燃烧速度相同。在蜡烛燃烧的过程中，则杠杆B甲左端下沉，乙仍保持平衡D甲、乙均能保持平衡A甲左端下沉，乙右端下沉 C甲右端下沉，乙右端下沉 【答案】 B 【解析】 【详解】 设甲乙两图中的杠杆长均为 l 。图甲中， m左l左= m右l 右，燃烧速度相同，蜡烛因燃烧减少的质量m相同，故左边为：（m左- m）l左= m左l 左- ml 左，右边为：（m右- m）l右= m右l 右- ml右， 因为 l 左小于 l 右，所以（m左- m）l左= m左l左- ml 左 （m右- m）l右= m 右l右- ml右， 故左端下沉；图乙中，设一只蜡烛的质量为

4、m 2m l=m l，直尺在水平位置平衡；三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同， 三支蜡烛因燃烧减少的质量m相同，2（m-m） l= （ m-m） l，在燃烧过程中直尺仍能平衡故选B3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（A16.7%B20%C83.3%D100%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；拉力移动的距离 s=2h，= 83.3%4如图所示，手用 F1的力将物体 B 匀速提升 h，F1做功为 300J；若借助滑轮组用 F2的力 把物体 B 匀速提升相同高度， F2做功为 500J，下列说法错

5、误的是A滑轮组机械效率为 60%B两个过程物体 B 均匀速运动，机械能增加C滑轮组的自重，绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致F2 做的功有一部分属于额外功DF2做功的功率比 F1 做功的功率大【答案】 D【解析】 【详解】A根据题意知道，用 F1的力将物体 B匀速提升 h，F1做的是有用功，即 W 有=300J，借助 滑轮组用 F2的力把物体 B匀速提升相同高度， F2做的是总功，即 W 总=500J，由W有用100%知道，滑轮组的机械效率是：W有用W总总100%=350000JJ 100%=60% ,故 A 不符合题意；B由于两个过程物体 B 均做匀速运动，所以，动能不变，但高度增加，重力势能增

6、大， 而动能与势能之和是机械能，所以机械能增大，故B 不符合题意；C由于需要克服滑轮组的自重及绳子和滑轮之间的摩擦做功，即由此导致F2 多做一些功，即额外功，故 C 不符合题意；WD由 Pt 知道，功率由所做的功和完成功所需要的时间决定，根据题意不知道完成功所用的时间，故无法比较功率的大小，故 D 符合题意5如图所示，一长为 L 的直杆可绕 O点转动，杆下挂一所受重力为 G的物块，刚开始直 杆与竖直方向夹角为 60o.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉 力 F，使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列衡力B拉力 F和物块重力 G 是一对平1

7、D这个过程中直杆一直都是费力C这个过程中物块重力所做的功为GL2 杠杆答案】 C解析】详解】A由图知，杠杆由与竖直方向成60角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件 可知拉力 F逐渐变小，故 A 错误；B拉力 F 和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡 力，故 B 错误；1C杠杆由与竖直方向成 60 角时，杠杆右端高度 h 2 L ，转到竖直位置时杠杆下端高度 11降到 L处，所以物体下降高度 Vh L L L ，所以物体重力做功 221W GVh GL ，故 C 正确；2D当杠杆

8、转到竖直位置时，阻力臂为0，杠杆为省力杠杆，故 D 错误。6如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和 B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是A杠杆仍能平衡B杠杆不能平衡，右端下沉C杠杆不能平衡，左端下沉D无法判断【答案】 C【解析】【详解】原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B 的重力，其对应的力臂分别为 OC、OD ，根据杠杆的平衡条件可得： mAgOC=m B gOD ，由图示可知， OC OD 所以 mA mB，当向支点移动相同的距离 L 时，两边的力臂都减小 L，此时左边为： mAg（OCL） =mAgOCmAgL，右边为： mBg（OD

9、L）=mBgODmBg L，由于 mAmB，所以 mAgL mBgODmBgL因此杠杆将向悬挂 A 物体的一端即左端倾斜 故选 C7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B动滑轮C斜面D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、滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，

10、符合题意； 故选 D 8一均匀木板 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，现有水平力F由A向 B缓慢匀速推动，在推动过程中，推力 F 将A逐渐增大B逐渐减小C大小不变D先增加后减小【答案】 A【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 lG，支持力的力臂为 l 支，根据杠杆平衡条件可得： F支l 支=GlG，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 l G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，

11、且力的作用是相互的，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。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 甲、 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甲乙，W 甲 W 乙B甲乙，W 甲 W 乙C甲 乙，W 甲 W 乙D甲乙，W 甲 W 乙答案】 A解析】详

12、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W 甲 W 乙 根据可知，机械效相同有用功相同、额外功相同，则总功相同，即 率相同，即 甲 乙故 A 符合题意10用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与物重 G 物的关系，改变 G 物，竖直向100%=上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与 G 物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下A同一滑轮组机械效率 随 G 物的增大而增大，最终将超过 100%BG 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变 C此滑轮组动滑

13、轮的重力为 2ND当 G 物=6N 时，机械效率 =66.7%【答案】 D【解析】【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、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式 知：机械效率一定小于 1，即同一滑轮组机械效率 随 G物的增大而增大，但最终不能超过100%，故 A 错误；B、G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，因为此图与题干中甲图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，又因为 W 总 =W 有+W 额，所以总功相同，由 =可知，两装置的机械效率相同，即1=2 故

14、 B 错误；C、由图可知， G=12N，此时 =80%，则= ，即 80%= ，解得 G 动=3N ，故C错误；D、G物=6N 时，机械效率100%=100%= 100% 66.7%故 D 正确故选 D 11 下列杠杆中属于费力杠杆的是ABD答案】 C解析】 详解】A 、剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A 错误；B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B 错误C、如图的镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C 正确；D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D 错误； 故选 B 【点睛】 重点是杠杆的分类，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠

15、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。12 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

16、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13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】 B 【解析】 【详解】400N 时，滑轮组的机械效率将变大A根据图示可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力：11F= （G+G 轮）= （600N+100N）=350N，22拉力端移动距离：s=2h=2

17、 2m=4m，总功：W 总=Fs=350N 4m=1400J，拉力的功率：W总 1400JP= 总 =140W ；t 10s故 A 错；B有用功：W 有用 =Gh=600N 2m=1200J，滑轮组的机械效率：W有 1200J= 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 =1400J1200J=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；14如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以 相同速度同

18、时匀速向支点移动，则杠杆B不能平衡，大球那端下沉C不能平衡，小球那端下沉D无法判断答案】 C解析】详解】 开始时两球平衡，即力矩相等；当运动时，两球速度相同，则在相同时间内移动的距离相 同，大球的力矩减少的快，则大球力矩会小于小球力矩，杠杆向小球那端下沉15如图甲所示，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 5NB10NC20ND40N答案】 B【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

19、在中心上，所以阻力臂为：L 1=0.8m ，取当拉力 F=20N ，由图象可知此时阻力臂：L 2=0.4m ，根据杠杆的平衡条件有：GL 1=FL 2所以G0.8m=20N 0.4m解得：G=10N16如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自 的自由端施加大小分别为 F1和 F2 的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和 一切摩擦）下列说法正确的是（ ）A拉力 F1 小于拉力 F2B甲、乙两滑轮组的机械效率相同 C甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械 D甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等 【答案】 B解析】 详解】F1= ( G 物+G 动)，

20、 F2 =不计绳重及摩擦，因为拉力 F= （G物+G 动）， n1=2，n2=3，所以绳端的拉力：G 物+G 动 ），所以 F1F2，故 A 错误；因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W 额 =G 动 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，则总功相同；因为，所以两滑轮组的机械效率相同，故 B 正确； 使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故 因为绳子自由端移动的距离 s=nh， n1=2， s2=3h ，则 s12s，故 D 错误；C错误；n2=3，提升物体的高度 h 相同，所以 s1=2h，17如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力 F在10s

21、内将重为 400N 的物体匀速提升 2m ，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/ kg，则下列说法中正确的是（ ）A物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB物体在水中受到的浮力为320NC物体的体积为 8 1-03m3D物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】 C【解析】【详解】A由图知， n=2，拉力端移动的距离： s=2h=2 2m=4m，拉力端移动的速度： v=s/t =4m/10s=0.4m/s ，拉力的功率： P=Fv=200N 0.4m/s=80W，故 A 错； B滑轮组的机械效率： =W有用/ W 总=

22、（G-F 浮）h/Fs=（G-F 浮） h/F2h=G-F 浮/2F=400N- F浮 /2 200N=80%，解得： F浮 =80N，故 B错；C由 F浮 =水V排 g得物体的体积： V=V排 =F浮/ 水g =80N/1103kg/m 3 10N/kg=8 -31 m03， 故 C 正确；D物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳 重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大 于 80% ，故 D 错。【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

23、以是费力杠杆，即 FG；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：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。19 如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G160N，G238N，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（ ）A3NB 6NC 11ND 22N【答案】 B【解析】【分析】1 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n拉力相同，据此列方程求动滑轮的重

24、力。【详解】由图知，承担物重的绳子股数分别为：n13， n22，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力11为 G 轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F1 （G1+G 轮）， F2 （ G2+G 轮），321111由题知 F1 F2，所以 （G1+G 轮） （G2+G 轮），即： （ 60N+G 轮） （ 38N+G3232轮），解答动滑轮的重力： G 轮6N。故选： B。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（ ）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

25、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；W有用W有用C减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据可知，可以提高动W总 W有用 +W额外 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

26、以 机械效率会提高答案】 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 F1 G；21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）（ ）B. 根据勾股定理知 h3m,图中为斜面 ,F25m G3m,得到 F20.6G；C. 如图所示,由图可知，由杠杆平衡条件可得： F3L2GLG,拉力 F3 GG 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F1、 F4；由勾股定理求出斜面的高，根据斜面

27、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：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23用如图所示的滑轮组在 10s内将 300N 的重物匀速提升 3m，已知动滑轮重 30N，不计 绳重与摩擦，则A利用滑轮组所做的有用功是 450JB绳子自由端移动的速度是 0.9m/s C拉力的功率是 99W D滑轮组的机械效率是 80% 【答案】 C【解析】利用滑轮组所做的有用