1、【专项习题】天津初三物理简单机械测试题（含答案）一、选择题1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】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
2、=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；2在生产和生活中经常使用各种机械，使用机械时A功率越大，做功越快B做功越多，机械效率越高C做功越快，机械效率越高D可以省力、省距离，也可以省功【答案】A【解析】【分析】（1）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快；（2）机械效率是表示有用功所占总功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越
3、大；（3）功率和效率是无必然联系的；（4）使用任何机械都不省功【详解】A功率是表示做功快慢的物理量，故做功越快功率一定越大，故A正确；B机械效率是表示有用功所占总功的百分比，故做功多，而不知道是额外功还是有用功，所以无法判断机械效率，故B错误；C由于功率和效率没有直接关系，所以功越快，机械效率不一定越高，故C错误；D使用任何机械都不省功，故D错误故选A3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）A120NB80NC60ND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
4、，不考虑绳重和摩擦，即：，动滑轮重：G轮=80N4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D5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
5、匀速前进了4m，物体A受到地面的摩擦力f=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绳子自由端在4s内移动了8m B物体A重力做功的功率为1000WC物体A克服摩擦力做的功为480J D滑轮组的机械效率约为83.3%【答案】D【解析】【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=34m=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=300N4m=1200J，故C错误。D由题可知：物体A克服摩擦力做的
6、功W有用=fs=300N4m=1200J，拉力F所做的总功W总=Fs绳子=120N12m=1440J，所以滑轮组的机械效率，故D正确为答案。6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0.3NB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有=Gh=4.5N0.4m=1.8J，所做
7、的额外功W额=fL=0.3N1.2m=0.36J故总功为W总=W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J，机械效率=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7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；
8、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。8如图所示，一根木棒在水平动力（拉力）F的作用下以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为L，动力与动力臂的乘积为M，则 AF增大，L增大，M增大 BF增大，L减小，M减小CF增大，L减小，M增大 DF减小，L增大，M增大【答案】C【解析】【分析】找某一瞬间：画出力臂，分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况，根据杠杆平衡条件求解【详解】如图，l为动力臂，L为阻力臂,由杠杆的平衡条件得：Fl=GL；以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，l不断变小，L逐渐增大，G不变；由于杠杆匀速转动，处于动态平
9、衡；在公式 Fl=GL 中，G不变，L增大，则GL、Fl都增大；又知：l不断变小，而Fl不断增大，所以F逐渐增大，综上可知：动力F增大，动力臂l减小，动力臂和动力的乘积M=Fl增大；故选C【点睛】画力臂：画力的作用线（用虚线正向或反方向延长）；从支点作力的作用线的垂线得垂足；从支点到垂足的距离就是力臂9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
10、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】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10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
11、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：F=（G+G轮）=（600N+100N）=350N，拉力端移动距离：s=2h=22m=4m，总功：W总=Fs=350N4m=1400J，拉力的功率：P=140W；故A错；B有用功：W有用=Gh=600N2m=1200J，滑轮组的机械效率：=85.7%，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；11质量为60k
12、g的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）下列说法正确的是A作用在钢绳上的拉力的功率为400WB动滑轮的重力为200NC人对绳子的最大拉力为1000ND该滑轮组的最大机械效率为83.3%【答案】B【解析】【分析】（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离 ，利用 求拉力做的功，再利用求拉力的功率；（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率=60%，利用求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力，据此求动滑轮重力；（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物
13、时，绳子的最大拉力等于工人的重力；（4）利用求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率 .【详解】（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离： ，拉力做的功：，拉力的功率：，故A错；（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率=60%，根据可得：拉力，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则，所以， ，故B正确；（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力： ，故C错；（4）由可得，提升的最大物重： ，机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：，故D错故选B12如图所示的滑轮组，用F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为
14、45N，在此过程中，下列说法正确的是 拉力做的功是120J 绳子自由端移动的距离是2m 滑轮组的机械效率是75%A点受到的拉力为300NABCD【答案】C【解析】【详解】由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离：；故错误；拉力做的功：；故正确；克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功：W有=fs物=45N2m=90J，滑轮组的机械效率：故正确；因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力：FA=f=45N；故错误；故ABD错误，C正确。13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
15、）（ ）A B C D【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F1G；B. 根据勾股定理知h3m,图中为斜面,F25mG3m,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F3GG0.4G；D. 由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n3,拉力F4G；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。14C
16、点为硬棒AD的重心，硬棒可绕A点转动。在棒的B点施加力F1，F1的方向沿OO线，棒在图所示位置处于静止状态。则AF1GBF1=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。15如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A
17、、B，放手后将出现的想象是（滑轮重、绳重及摩擦不计）A下降 BB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16如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆 A始终是省力杠杆 B始终是费力杠杆C先是省力的，后是费力的 D先是费力的，后是省力
18、的【答案】C【解析】【详解】由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2L1之前杠杆是省力杠杆，在L2L1之后，杠杆变为费力杠杆17用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计则A手的拉力：F甲=F乙；机械效率：甲=乙B手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙【答案】D【解析】【详解】由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和
19、滑轮总重力的一半，则手的拉力：F甲F乙；两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小；所以选D18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A50J B25J C100J D200J【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；物体A在水平方向上匀速移动5m，则拉力移动的距离：，拉力F做的功：故选B19建筑工人用如图所示的滑
20、轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍在此过程中下列说法正确的是（ ）A绳子自由端沿水平方向移动了6 mB物体受到的拉力为750NC拉力F的功率为750WD滑轮组的机械效率为80%【答案】D【解析】【详解】A由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=22m=4m，故A错误；B物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.41500N=600N，故B错误；C拉力F做的功W总=Fs=375N4m=1500J，则拉力F
21、的功率P=375W，故C错误；D有用功W有=FAsA=600N2m=1200J，则滑轮组的机械效率=100%=100%=80%，故D正确；20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
