1、简单机械单元测试题 含答案一、简单机械选择题1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n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1=G2,则F1F2，提升相同
2、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G1G2，由W=Gh，可得，则乙图有用功多，机械效率高，故D正确；故选D.【点睛】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低2工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5
3、m。F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是A甲乙两种方式都省一半的力B甲方式F1由150N逐渐变大C乙方式的有用功是180JD乙方式F2的功率为3.6W【答案】D【解析】【分析】（1）根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况；（2）根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F1的变化；（3）根据W有用=Gh可求乙方式的有用功；（4）根据公式P=Fv求出乙方式F2的功率。【详解】A、甲图，F1为动力，已知OB=2OA，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力
4、为阻力的一半，即F1=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则，故A错误；B、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1为150N不变，故B错误；C、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W有用=Gh=300N0.5m150J，故C错误；D、乙方式中F2=120N，绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s3=0.03m/s，则乙方式F2的功率为：，故D正确。故选D。3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
5、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，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，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为W1，机械效率为1；用乙装置所做的总功为W2，机械效率为2若
6、不计绳重与摩擦，则AW1 = W2，1 =2BW1 = W2，1 2CW1 2DW1 W2，1 GBF1=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。21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
7、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22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9
8、JB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正确，不符合题意；C、克服摩擦力所做的额外功：W额=W总-W
9、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。23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时匀速向支点移动，则杠杆A仍能平衡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
10、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24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，左端下沉C杠杆不能平衡，右端下沉 D无法判断【答案】C【解析】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，由图知OCOD所以mAmB，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-L）=mAgOC-mAgL，右边的力矩为：mBg（OD
11、-L）=mBgOD-mBgL，由于mAmB，所以mAgLmBgL；所以：mAgOC-mAgLmBgOD-mBgL因此杠杆不能平衡，将向悬挂B物体的一端即右端下沉。故C正确为答案。25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
