1、简单机械测试卷（含答案）一、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一侧的钩
2、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如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面，用甲滑轮所做的功为W1，机械效率为；用乙滑轮所做的总功率为W2，机械效率为，若不计绳重
3、与摩擦，则（ ）AW1W2，12 B. W1=W2，12CW1W2 , DW1=W2 , =【答案】A【解析】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；根据 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W12.故选C.4山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是A加快上山时的速度B省力C减小对物体的做功D工作中养成的生活习惯【答案】B【解析】斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力挑物体上山，其实就是斜面的应用，走S形的路线，增加了斜面
4、的长，而斜面越长，越省力，所以是为了省力故选B5某商店有一不等臂天平（砝码准确），一顾客要买2kg白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg砝码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg砝码，待天平平衡后然后把两包白糖交给顾客则两包白糖的总质量A等于2Kg B小于2Kg C大于2Kg D无法知道【答案】C【解析】解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为a，右臂长为b（不妨设ab），先称得的白糖的实际质量为m1，后称得的白糖的实际质量为m2由杠杆的平衡原理：bm1=a1，am2=b1，解得m1=，m2=则m1m2= 因为（m1+m2）2=因为ab，所以（m1+m2）-20，即m1+
5、m22这样可知称出的白糖质量大于2kg故选C点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关键 6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=34
6、m=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。7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
7、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=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B错误；C、由图可知，
8、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%=100%66.7%故D正确故选D8甲乙两个滑轮组如图所示 ，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ）A若G1= G2，拉力做的额外功相同B若G1= G2，拉力做的总功相同C若G1= G2，甲的机 械效率大于乙的机械效率D用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变【答案】C【解析】【详解】有用功为GH，若则有用功相等对动滑轮做的功为额外功，乙的动滑轮质量大额外功多，因此乙的总功多，机械效率低
9、答案AB错，C对同一个滑轮组提起不同的重物，有用功不同，额外功相同，机械效率不同，提升重物越重机械效率越高D错9如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m，若动滑轮重10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是A拉力F为75NB绳子自由端向上移动了4mC滑轮组的机械效率约为93.3%D提升200N重物时，滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】【详解】A 由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力：F= （G+G动）=（140N+10N）=50N，故A错误；B则绳端移动的距离：s=3h=32m=6m，故B错误；C拉力做功：W总=Fs=50N6m=300J，有用功
10、：W有用=Gh=140N2m=280J，滑轮组的机械效率：=100%=100%93.3%，故C正确。D 提升200N重物时，重物重力增加，据=可知滑轮组机械效率变大，故D错误。10如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为1和2（忽略绳重和摩擦）则下列选项正确的是AF1F2 12 P1P2BF1F2 1=2 P1=P2CF1F2 12 P1P2DF1F2 12 P1P2【答案】B【解析】【详解】甲滑轮组n是2，乙滑轮组n是3，乙更省力由
11、于两个滑轮组做的有用功相同，额外功相同，它们的机械效率也相同在相同时间内做的总功相同，它们的功率也相同故B正确11如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是（ ）AF1F2F3BF1F2F3CF2F1F3DF2F1F3【答案】D【解析】【详解】设物块与地面的摩擦力为f，第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑轮不省力，所以F1=f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力所以F2=f；第三个图中滑轮为动滑轮，但F3处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所以要费力即F3
12、=2f；故F2F1F3；答案为D12在探究“杠杆平衡条件“实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是（ ）A一直变小B一直变大C一直不变D先变小后变大【答案】C【解析】【详解】将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的【点睛】重点是杠杆平衡条件的应用，要理解当力与杠杆垂直时，力臂是最长的，倾斜后力臂会变短，正是由于杠杆保持平衡，所以力臂减小的同时，拉力
13、要增大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）（ ）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
14、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。14内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡下列四个图中，能正确表示饮料罐（含饮料）所受重力的示意图是（ ）ABCD【答案】A【解析】【详解】重力的方向始终竖直向下，故CD错误；根据题意，内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆的平衡条件知，只有重力的作用线经过支点时，罐子才会保持平衡，故A正确，B错误故选A【点睛】关键是根据杠杆的平衡条件分析，理解当一个力通过支点时，此力的力臂为零，对杠杆起不到任何作用，即原来平衡的杠杆会仍然平衡15在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖
15、孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动每个钩码的质量为200g，A、B、C、D、E、F为质量不计的挂钩，己知ABBOOCCD，ABOCD的连线与EDF的连线垂直现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡（如图所示）下列做法能使木板仍在水平位置平衡的是A在B、D两处各加挂一个钩码B在B处加挂1个钩码，D处加挂2个钩码CB处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处D把B处两个钩码挂在A处，把D处的一个钩码挂在C处【答案】C【解析】【分析】（1）符合杠杆平衡条件F1l1=F2l2，杠杆平衡，不符合杠杆平衡条件，力和力臂乘积大的一端下沉（2）力臂是从支点到力的作用线的
16、距离，把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在D处的力臂相等【详解】设AB=BO=OC=CD=L，每个钩码的重力为GA在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3GL，右侧力与力臂的积为2G2L，因3GL2G2L，所以木板不会平衡，故A错误；B在B处加挂1个钩码、D处加挂2个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3GL，右侧力与力臂的积为3G2L，因3GL3G2L，所以木板不会平衡，故B错误；C把D处的一个钩码挂在E处或F处，杠杆右侧的力臂不变，仍为OD长，杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等，所以木板会平衡，故C正确D把B处两个钩码挂在A处，把D处的一个钩码挂在C处，杠杆左侧力与力臂
17、的积为2G2L，右侧力与力臂的积为GL，因2G2LGL，所以木板不会平衡，故D错误；故选C16如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）则下列计算结果中正确的是A人对地面的压力为400NB绳子自由端受到的拉力大小是100NC人对地面的压力为250ND绳子自由端运动速度是0.06m/s【答案】A【解析】【详解】由图知，n=2
18、，所以拉力；所以人对地面的压力；绳子自由端运动速度；【点睛】本题中有用功应该是克服摩擦力做功，即拉力F满足17如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4 m 、5 m，高度相同两个工人分别用沿斜面向上的拉力F甲、F乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等此过程拉力F甲、F乙所做的功分别为W甲、W乙，功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为甲、乙下列说法正确的是（）AF甲F乙54BW甲W乙54CP甲P乙45D甲乙45【答案】A【解析】【详解】A斜面光滑，则不做额外功，所以W有=W总，即Gh=Fs，可得：，故A正确；B因为W有=W总=Gh两斜面高相同，工件也相
19、同，所以两力做功相等，即W甲：W乙=1：1，故B错误；C由A知，F甲F乙54，且速度大小相等根据P= Fv得，P甲：P乙=F甲：F乙=5：4，故C错误；D不做额外功时，两次做功的效率都为100%，所以甲乙1：1故D错误18如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m，则此过程中A工人做的有用功为800JB工人做的总功为500JC滑轮组的机械效率为60%D拉力做功的功率为20W【答案】A【解析】【详解】A工人做的有用功： ，A选项正确。B绳子的自由端移动的距离是4m，工人做的总功： ，B选项错误。C滑轮组的机械效率：，C选项错误。D拉力做功的功率：，D选项错误。19用
20、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F2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
21、+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；20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10
22、0 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A
