1、简单机械中考试题分类汇编一、简单机械选择题1如图,O为拉杆式旅行箱的轮轴,OA为拉杆现在拉杆端点A处施加一竖直向上的力F,使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置则力F的大小A一直变大B始终不变C一直变小D先变小后变大【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F竖直向上,重力G竖直向下,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B2为探究杠杆平衡条件,老师演示时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代
2、一侧的钩码继续探究(如图 ),这样做的目的是( )A便于直接读出拉力的大小B便于同学们观察实验C便于正确理解力臂D便于测量力臂的大小【答案】C【解析】【分析】【详解】从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上可以直接读出,当用弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会发生变化,相应变短,由杠杆的平衡条件知道,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡,所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识,故C正确3在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是A可以省力或省距离,但不能省功B可以省力,同时也可以省功C可以省距离,同时也可以省
3、功D只有在费力情况时才能省功【答案】A【解析】【详解】使用机械可以省力、省距离或改变力的方向,但都不能省功,故A选项正确;使用任何机械都不能省功,故B、C、D选项错误;4如图所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了300J的有用功,100J的额外功,则该动滑轮的机械效率为( )A75 B667 C333 D25【答案】A【解析】试题分析:由题意可知,人所做的总功为W总=W有+W额=300J+100J=400J,故动滑轮的机械效率为=W有/W总=300J/400J=75%,故应选A。【考点定位】机械效率5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
4、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:3G4L=4G3L,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:2G4L3G3L,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。6如图所示,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,恰好使木板水平放置现有水平拉力F拉木块C,在粗糙水平地面上由B向A缓慢运动过程中,拉力F将A变小B不变C逐渐增大D先减小后增大【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,根据杠杆平
5、衡条件可得:F支l支=GlG,水平力F由B向A缓慢匀速推动木块,F支的力臂在增大,重力G及其力臂lG均不变,所以根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐减小;由于支持力逐渐减小,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小,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减小,拉力和摩擦力是平衡力,由力的平衡条件可知,水平拉力F也逐渐减小7如图所示的装置,重100 N的物体A在水平面做匀速直线运动,作用在绳自由端的拉力F是20 N,则下列判断正确的是(不计滑轮重和滑轮间摩擦)A作用在物体A上水平拉力是100 NB作用在物体A上水平拉力是20 NC物体A受到的滑动
6、摩擦力是80 ND物体A受到的滑动摩擦力是40 N【答案】D【解析】【详解】AB根据二力平衡的条件进行分析,因为有两条绳子作用在动滑轮上,所以作用在物体A上的水平拉力F=220 N=40 N;故AB错误;CD因为物体匀速运动,所以摩擦力等于作用在A上的水平拉力,大小为40 N,故C错误,D正确。8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与物体重力G的关系可能符合下列图中的ABCD【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
7、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B9如图所示的滑轮组上:挂两个质量相等的钩码A B,放手后将出现的现象是(忽略滑轮重,绳重及摩擦) ( )AA下降 BB下降 C保持静止 D无法确定【答案】A【解析】分析:利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向,不能省力,动滑轮可以省一半的力。解答:B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,A所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等
8、,重力相等,将B拉起只需A重力的一半即可,所以A下降,B上升。故选:A。【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点,难点是判断动滑轮和定滑轮,属于基础题目。10下列杠杆中属于费力杠杆的是A B C D【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
9、杠杆省距离。11如图所示,属于费力杠杆的是A用镊子夹物品B用汽水扳子开瓶盖C用手推车推货物D用羊角锤起钉子【答案】A【解析】【详解】A、用镊子夹物品时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;B、汽水扳子开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;C、用手推车推货物,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;D、用羊角锤起钉子,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆故选A【点睛】此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:省力杠杆,动力臂大于阻力臂;费力杠杆,动力臂小于阻力臂;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂12如图所示,用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦。则A物体上升的速度是2
10、.5m/sB拉力F大小为400NC拉力F的功率为40WD拉力F的功率为80W【答案】D【解析】【详解】A由得体的速度:故A项不符合题意;B图可知,绳子段数为,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦,则拉力:故B项不符合题意;CD绳子自由端移动的速度:拉力F的功率:故C项不符合题意,D项符合题意。13工人师傅用如图所示的滑轮组,将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升3m,人对绳的拉力F为500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则( )A绳子自由端移动的距离为9mB动滑轮的重力为200NC人通过滑轮组做的有用功为1500JD滑轮组的机械效率为53.3%【答案】B【解析】试题分析:由图可知,滑轮组中由2段绳子承担
11、物体和动滑轮的总重,即n=2,物体匀速竖直提升3m,则绳子自由端移动的距离为:s=nh=23m=6m,故A错误此过程中,所做有用功为:W有=Gh=800N3m=2400J,故C错误所做总功为:W总=Fs=500N6m=3000J;额外功为:W额=W总-W有=3000J-2400J=600J,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则额外功为克服动滑轮重力做的功,即W额=G动h,动滑轮的重力G动=W额/h=600J/3m=200N,故B正确为答案滑轮组的机械效率故D错误考点:滑轮组的机械效率 有用功 额外功14用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F1和F
12、2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是( )AF1大于F2BF1和F2做的功一定相等C甲、乙的机械效率不相等D绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等【答案】C【解析】【详解】A不计绳重及摩擦,因为拉力:F=(G物+G轮)/n,n1=2,n2=3,所以绳子受的拉力:F1 =(G物+G轮)/2,F2=(G物+G轮)/3,所以F1 F2,故A正确;B不计绳重及摩擦,拉力做的功:W1 =F1s1=(G物+G轮)/22h=(G物+G轮)hW2=F2s2=(G物+G轮)/33h=(G物+G轮)h所以W1=W2,故B正确。C因为动滑轮重相同,提升的物体重和高
13、度相同,W额=G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,因为=W有用/W总,所以滑轮组的机械效率相同,故C错误;D因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1 =2h,s2 =3h,所以s1s2,故D正确;15如图所示,物体浸没在水中,工人用200N的拉力F在10s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810-3m3D
14、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=22m=4m,拉力端移动的速度:v=s/t=4m/10s=0.4m/s,拉力的功率:P=Fv=200N0.4m/s=80W,故A错;B滑轮组的机械效率:=W有用/W总=(GF浮)h/Fs=(GF浮)h/F2h=GF浮/2F=400NF浮/2200N=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/m310N/kg=810-3 m3 ,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
15、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。16如图所示,规格完全相同的滑轮,用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重为G1和G2的两个物体,不计摩擦与绳重,比较它们的省力情况和机械效率,下列说法正确的是A若G1=G2,则F1F2,甲的机械效率高 B若G1=G2,则F1F2,乙的机械效率高C若G1G2,则F1F2,甲、乙的机械效率相同 D若G1G2,则F1F2,乙的机械效率高【答案】D【解析】【详解】A. 由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1=G2,则有用功也相同,所以机械效率相等,故A错误;B. 甲图
16、n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1=G2,则F1F2,提升相同的重物,其机械效率与绳子的绕法无关,即机械效率相同;故B错误;C. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1G2,则F1F2,若G1G2,则乙图有用功多,机械效率高,故C错误;D. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若,则F1F2;甲乙两图由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1GBF1=C重力的力臂等于S1DF1方向沿OO线向下【答案】A【解析】【详解】AB由图像可得,A点到F1的距离为s2,若令A点到重力的距离为s3,根据杠杆的平衡条件“动力动力臂=阻力阻力臂”可知可以推出由于
17、可得故A选项正确,符合题意,B选项错误,不符合题意;C重力的力臂为支点A到重力的距离,重力竖直向下,因此力臂为水平方向,故C选项错误,不符合题意;DF1与G在支点同侧,重力方向竖直向下,所以F的方向应该向上,故D选项错误,不符合题意。22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700 N,当他沿水平方向用400 N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100 NB若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s,则4 s后,绳子的拉力所做的功为1 400 JC当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动,且绳端
18、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】A【解析】A、不计绳重及摩擦,动滑轮组进行受力分析,滑轮组的动滑轮所受的重力:G动=2F-G物=2400N-700N=100N,故A正确;B、绳子移动的距离,s=vt=0.5m/s4s=2m,绳子的拉力所做的功:W=Fs=400N2m=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;D、不计绳重及摩擦,动滑轮组进行受力分析,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A23
19、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,以下判断正确的是( )A两种方式机械效率一定相等B两种方式功率一定相等C两种方式所做的总功一定相等D两种方式所做的有用功一定相等【答案】D【解析】【详解】A有用功相同,总功不同,机械效率等于有用功和总功的比值,所以机械效率也不同,故A错误B搬运时间不知道,无法比较功率的大小,故B错误C但额外功不同,总功等于额外功与有用功之和,所以总功不同,故C错误,D两只搬运方式所做的有用功根据公式W=Gh可知是相同的,故D正确24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3
20、m,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物体所受到的摩擦力是5ND减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率【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=9N1m=9J,故A正确,不符合题意;B、拉力F对物体做的总功:W总=Fs=5N3m=15J,斜面的机械效率 ,故B
21、正确,不符合题意;C、克服摩擦力所做的额外功:W额=W总-W有=15J-9J=6J,由W额=fs得摩擦力 ,故C错误,符合题意;D、减小斜面与物体间的摩擦,可以减小额外功,有用功不变,总功减小,有用功与总功的比值变大,可以提高斜面的机械效率,故D正确,不符合题意。故选C。【点睛】本题考查斜面的机械效率的计算,明确有用功和总功、额外功之间的关系以及额外功为克服摩擦力所做的功是解决本题的关键。25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
22、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】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:F1=(G物+G动),F2=(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C错误;因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,则s1s2,故D错误;