初中物理简单机械测试卷含答案

初中物理简单机械测试卷（含答案）一、选择题1.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了4m,物体A受到地面的摩擦力/=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦.下列说法中正确的是A.A.绳子自由端在4s内移动了8mC.物体A克服摩擦力做的功为480J【答案】D【解析】B.物体A重力做功的功率为1000WD.滑轮组的机械效率约为83.3%【详解】A.由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数n=3,因此物体A在4s内匀速前进了4m,则绳子自由端在4s内移动了s绳子=3x4m=12m。故A错误。B.物体在重力方向上没有做功，所以物体A重力做功的功率为0,故B错误。C.物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300Nx4m=1200J,故C错误。D.由题可知：物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300Nx4m=1200］，拉力F所做的总功W总=Fs=120Nx12m=1440J,所以滑轮组的机械效率绳子“二^有用X100O'=1200-X1000X83.3%,W01440J 0总故D正确为答案。2.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150J B.总功一定是250JC.动滑轮重一定是100N D.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=6轮h,据此求动滑轮重；1不计摩擦和绳重，根据F=—（G+G铲）求拉力大小.n物轮【详解】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=Gh=150Nx1m=150J,有由n=＞，得：W=艺有=150!=250J，因此，W『W「W右=250J-150J=100J；因为不W 总共60% 额总有总计绳重和摩擦，W=Gh，所以动滑轮重：G=W额=当竺=100N，拉力F的大小：额轮 轮h1mTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1 1 250F=-(G+G)=-(150N+100N)=一1N；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数\o"CurrentDocument"3物轮3 3n=2，对物体做的有用功：W=Gh=150Nx1m=150J，^n=4，得：W有 W 总总W 150J=i= =250J，所以W=W-W=250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W=G“ 60% 额总有 额轮\o"CurrentDocument"W 100J 1 1h，因此动滑轮重：G产-额= =100N，拉力F的大小：F=(G+G/=-轮h 1m 2 物轮2(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，动滑轮重都是100N，故A、B、C都正确；但拉力不同，故D错.故选D.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W1，机械效率为n1;用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为n2，若不计绳重与摩擦，则a.W1=w2n1=n2 b.W1=w2n1<n2c.W1<w2n1>n2 d.W1>w2n1<n2【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上额外功，可以比较出两种情况的总功大小.然后利用"=w有xl00%即可比较出二者机械效率的大小.【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；W根据"二w有可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效总率越高.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w1Vw2，ni>n2.【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.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B.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；C、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.5.用如图所示滑轮组提起重G=320N的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力F=200N,则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计）

120N80N60ND.无法计算【答案】B【解析】【详解】由图可知，n=2,由题知，G物=320N,F=200N,1•・•不考虑绳重和摩擦，•=」，；「.■一，1即：J；QN,•.【：N ，・•.动滑轮重：G轮二80N.6.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・・・0s〜1s内，地面对物体的支持力大于10N1s〜2s内，物体在做加速运动2s〜3s内，拉力F的功率是100W2s〜3s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0〜1s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-尸'=6-3尸拉+G动=100N-3x30N+G动=6动+10N>10N,故A正确；（2）由图丙可知，1s〜2s内，物体在做加速运动，故B正确；（3）由图可知在2〜3s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；=3v3=3x2.50m/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：n=出有 Gh -100N'■x100%='：hx100%=；小一：X100%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",=二（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减去整拉 动个滑轮组对物体的拉力F'；（2）由F-t图象得出在1〜2s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2〜3s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..如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧各减少一个钩码，杠杆会（）A.左端下沉 B.右端下沉C.杠杆仍然平衡 D.无法判断【答案】B【解析】【详解】设一个钩码重为G,一格的长度为L，原来：3Gx4L=4Gx3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码，现在：2Gx4L<3Gx3L，所以杠杆不再平衡，杠杆向顺时针方向转动，即右端下沉。故ACD错误，B正确。.如图所示，一长为L的直杆可绕。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60°.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下，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），则下列说法正确的A.拉力F的大小保持不变 B.拉力F和物块重力G是一对平衡力C.这个过程中物块重力所做的功为1GL D.这个过程中直杆一直都是费力杠杆【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；1,C.杠杆由与竖直方向成60°角时，杠杆右端高度h=-L，转到竖直位置时杠杆下端高度1, ~…一 降到L处，所以物体下降高度△%=L--L=-L，所以物体重力做功W=G^h=；GL，故C正确；D.当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为0,杠杆为省力杠杆，故D错误。.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【答案】【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正确；故选D.【点睛】①总功=有用功+额外功；②有用功和总功的比值叫机械效率；③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..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，符合题意；故选D..甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度.则（）A.乙升降机提升重物做的有用功较多 B.甲升降机的电动机做的额外功较多C.甲升降机的电动机做的总功较少 D.乙升降机的电动机做的总功较少【答案】C【解析】【详解】A.提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故A错误；BCD.既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故BD错误，C正确..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n与物体重力G的关系可能符合下列图中的

【答案】B【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n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..将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m,高0.4m,斜面对物体的摩擦力为0.3N（物体大小可忽略）.则下列说法正确的是A.沿斜面向上的拉力0.3N B.有用功0.36J,机械效率20%C.有用功1.8J,机械效率20% D.总功2.16J,机械效率83.3%【答案】D【解析】试题分析：由题意知：物重G=4.5N,高h=0.4m,斜面长L=1.2m,受到的摩擦力f=0.3N,则所做的有用功W£Gh=4.5Nx0.4m=1.8J，所做的额外功W^fL=0.3Nx1.2m=0.36J.故总功为W『W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J,机械效率n=W有/W总=1.8J/2.16J=83.3%.故选项D是正确的.【考点定位】功、机械效率的相关计算..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移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉W力所做的功为1 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：p111弋由工一R0三一乂"i'JTT-1/葡.J :…；，二：叫则...厂厂，因此拉力F做W607{= q2号功：I''Ei，：；；所用时间为.:，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。15.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400N时，滑轮组的机械效率将变大【答案】B【解析】【详解】A.根据图示可知，n=2,不计绳重和摩擦，拉力：1 1F=-(G+G)=-(600N+100N)=350N,2轮2拉力端移动距离：s=2h=2x2m=4m,总功：W总=Fs=350Nx4m=1400J,拉力的功率：吃1400JP=-总= =140W；t10s故A错；B.有用功：皿有用=Gh=600Nx2m=1200J,滑轮组的机械效率：町1200J

n=才=丽皿％,总故B正确；C.提升重物的过程中所做的额外功：〃额=皿总一皿有用=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;.如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A、B,放手后将出现的想象是(滑轮重、绳重及摩擦不计)A.下降 B.B下降 C.保持静止 D.无法确定【答案】B【解析】不计绳子、滑轮的重力和摩擦，B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，B所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将A拉起只需B重力的一半即可，所以B下降，A上升.故选B.点睛：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题.动滑轮可以省一半力，定滑轮不能省力..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 Q -K0[bJA.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=mBgOD,由图示可知，OC>OD.所以mA<mB，OCl . |T>A| B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(OC-AL)=mAgOC-mAgAL,右边为：mBg(OD-△L)=mBgOD-mBgAL,由于mA<mB，所以mAgAL<mBgAL；所以：mAgOC-mAgAL>mBgOD-mBgAL.因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜.故选C..如图所示，在水平拉力F作用下，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F\\V\XA.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,「=」•；»,；物体A在水平方向上匀速移动5m,1£—乂5225m则拉力移动的距离：■: ，拉力F做的功：‘T—丁‘-^1-1----1-1--^.故选B..某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下