简单机械单元测试(word版附答案)(word)1

简单机械单元测试（word 版附答案）（word ）1

一、简单机械选择题

1．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G 1、G 2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G 1= G 2，拉力做的额外功相同

B ．若G 1= G 2，拉力做的总功相同

C ．若G 1= G 2，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12G G =则有用功相等．对动滑轮做的功为额外功W G H =?额动，乙的动滑轮质量大额外功多，因此乙的总功多，机械效率低．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．

2．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75N

B ．绳子自由端向上移动了4m

C ．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=1

3

（G+G动）=

1

3

×（140N+10N）=50N，故A错误；

B．则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，故B错误；C．拉力做功：W总=Fs=50N×6m=300J，

有用功：W有用=Gh=140N×2m=280J，

滑轮组的机械效率：η=W

W

有用

总

×100%=

280J

300J

×100%≈93.3%，故C正确。

D．提升200N重物时，重物重力增加，据η=W

W

有用

总

=

Gh

Gh G h

+

动

=

G

G G

+

动

可知滑轮组机

械效率变大，故D错误。

3．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A．

4．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0.5m。F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB＝2OA，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F 1由150N 逐渐变大

C ．乙方式的有用功是180J

D ．乙方式F 2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F 1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F 2的功率。 【详解】

A 、甲图，F 1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，动力为阻力的一半，即F 1=150N ；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则211

()(30060)12033

F G G N N N =

+=?+=动，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F 1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=300N×0.5m150J ，故C 错误； D 、乙方式中F 2=120N ，绳子的自由端的速度为v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s ，则乙方式F 2的功率为：221200.03/ 3.6F s W P F v N m s W t t

====?=绳绳，故D 正确。 故选D 。

5．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a ＞b ），先称得的白糖的实际质量为m 1，后称得的白糖的实际质量为m 2

由杠杆的平衡原理：bm1=a×1，am2=b×1，解得m1=，m2=

则m1m2=因为（m1+m2）2=因为a≠b，所以（m1+m2）-2＞0，即m1+m2＞2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．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，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：m A gOC=m B gOD，由图示可知，OC＞OD．所以m A＜m 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：m A g（OC﹣△L）=m A gOC﹣m A g△L，

右边为：m B g（OD﹣△L）=m B gOD﹣m B g△L，由于m A＜m B，所以m A g△L＜m B g△L；所以：m A gOC﹣m A g△L＞m B gOD﹣m B g△L．

因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜．

故选C．

7．如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是

A．B．C．D．

【答案】C

【解析】

【详解】

A．此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=1

2 G；

B．此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F=G；

C．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3股，则F=1

3 G；

D．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F=1

2 G．

由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C，C符合题意．

8．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1000W

C．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=3×4m=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 =300N×4m=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 =300N×4m=1200J ，拉力F 所做的总功W 总=Fs 绳子=120N×12m=1440J ，所以滑轮组的机械效率

00001200J

10010083.3%1440J

W W η=

?=

?≈有用总

， 故D 正确为答案。

9．利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（ ）

A ．重力做的功是有用功

B ．拉力F 1做的功是额外功

C ．绳子自由端的拉力F 做的功是总功

D ．该滑轮的机械效率可能等于100% 【答案】C

【解析】A 、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，故A 错；

B 、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功，即拉力F 1做的功为有用功，克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功，故B 错；

C 、绳子自由端的拉力F 做的功包括有用功、额外功，为总功，故C 正确；

D 、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额外功，使得有用功小于总功，该滑轮的机械效率总小于100%，故D 错． 故选C ．

10．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，根据杠杆平衡条件可得：F支?l支

=G?l G，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l G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．

11．在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是

A．η甲＝η乙，W甲＝W乙

B．η甲＞η乙，W甲＞W乙

C．η甲＜η乙，W甲＜W乙

D．η甲＞η乙，W甲＜W乙

【答案】A

【解析】

【详解】

物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式W=Gh可知做的有用功相同；由图可知，动滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功

相同．有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W甲＝W乙．根据η=W

W

有

总

可知，机械效

率相同，即η甲＝η乙．故A符合题意．

12．下列说法中正确的是

A．机械效率越高，机械做功一定越快

B．做功越多的机械，机械效率一定越高

C．做功越快的机械，功率一定越大

D．功率越大的机械做功一定越多

【答案】C

【解析】

机械效率越高，表示有用功与总功的比值越大，功率表示做功快慢，功率越大，机械做功一定越快．机械效率与功率没有关系，故A错误．

做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故B错误．

功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率一定越大，故C正确，符合题意为答案．

功等于功率与时间的乘积，时间不确定，所以功率越大的机械做功不一定越多，故D错误．

13．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η与物体重力G的关系可能符合下列图中的

A．

B．

C．

D．

【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η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．

14．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（）

A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3C．F2＞F1＞F3D．F2＜F1＜F3

【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=1

2

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=2f；

故F2

15．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是

A．B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力

B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力

C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力

D．C点是支点，物体A放在车厢前部可省力

【答案】C

【解析】

【详解】

由图可知车厢绕着点C转动,所以点C为支点;

当物体放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力，所以选项ABD都不正确，故答案

为 C.

16．如图所示，是一种指甲刀的结构示意图下列说法中正确的是

A．杠杆ABC是一个省力杠杆

B．杠杆DBO的支点是B点

C．杠杆DEO是一个等臂杠杆

D．指甲刀有三个杠杆，两个省力杠杆，一个费力杠杆

【答案】A

【解析】

【详解】

A、在使用时，杠杆ABC的动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，故A正确；

B、C、杠杆DBO和杠杆DEO，阻力作用点都在D点，动力作用点分别在B点和E点，支点都在O点，都是费力杠杆，故BC错误；

D、可见指甲刀中有三个杠杆：ABC、OBD、0ED，其中ABC是省力杠杆，其它两个都是费力杠杆，故D错误．

故选A。

【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，费力杠杆省距离。

17．如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡．该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示．据图可知金属杆重（）

A．5N B．10N C．20N D．40N

【答案】B

【解析】

【分析】

杠杆的平衡条件

【详解】

使金属杆转动的力是金属杆的重力，金属杆重心在中心上，所以阻力臂为：

L 1=0.8m ，

取当拉力F=20N ，由图象可知此时阻力臂：

L 2=0.4m ，

根据杠杆的平衡条件有：

GL 1=FL 2

所以

G×0.8m=20N×0.4m

解得：

G=10N

18．同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N 的物体，已知滑轮重20N 、绳重和滑轮的摩擦力不计．则 （ ）

A ．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＜η乙

B ．手的拉力：F 甲=F 乙； 机械效率：η甲=η乙

C ．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＞η乙

D ．手的拉力：F 甲＜F 乙；机械效率：η甲＜η乙 【答案】C 【解析】 【详解】

甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，G F =甲，并且可以改变力的方向。

乙为动滑轮，1

2

F G G =+乙动（），由题知，G 动=20N ＜G ，因此F F >甲乙。

如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功W 有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由ηW W =

有用总

可知，定滑轮的机械效率高，所以ηη>甲乙，故C 正确为答

案，选项ABD 错误。

19．下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】D 【解析】 【详解】

在A 的斜面中，存在F 1×

4m=G ×2m ，故F 1=2

G ；在B 的滑轮组中，n =3，故F 2=3G

；在C

的定滑轮中，不省力，故F 3=G ；在D 的杠杆中，存在F 4×4l =G ×l ，故F 4=4

G

；可见所需动力最小的是D ．

20．为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（ ）

A ．用动滑轮提升重物上升h 高度，测力计也上升h 高度

B ．若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少

C ．减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率

D ．若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力 【答案】C 【解析】 【详解】

A ．用动滑轮提升重物上升h 高度，因为有两段绳子承重，所以测力计上升2h 高度，故A

错误；

B ．拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大小，而因为要提起动滑轮做功，故做功较多，故B 错误；

C ．减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据+W W W W W η==

有用有用总

有用额外

可知，可以提高动

滑轮的机械效率，故C 正确．

D ．用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故D 错误． 【点睛】

重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高．

21．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是

A ．甲更省力，甲机械效率大

B ．乙更省力，机械效率一样大

C ．乙更省力，乙机械效率大

D ．甲更省力，机械效率一样大 【答案】B 【解析】 【详解】

由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大．故本题正确选项是B ．

22．室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启．根据室内垃圾桶的结构示意图可确定：（ ）

A ．桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆

B ．桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆

C ．桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆

D ．桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆 【答案】D 【解析】

图中的垃圾桶有两个杠杆，DEF 为一个杠杆，动力臂大于阻力臂属于省力杠杆；ABC 为另一个杠杆，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆，故答案选D ．

点睛：本题考查杠杆的分类，难点是如何从生活中的工具中抽象出杠杆，解题方法是判断省力费力杠杆时从动力臂和阻力臂的大小入手．

23．如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m 1、m 2的货物，当他的肩处于O 点时，扁担水平平衡，已知l 1＞l 2，扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O 点移近相同的距离△l ，则

A ．扁担仍能水平平衡

B ．扁担右端向下倾斜

C ．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m 2-m 1）21l

l l -V D ．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m 2-m 1）2l

l l

-V V 【答案】D 【解析】 【详解】

AB ．原来平衡时，m 1gl 1=m 2gl 2， 由图知，l 1＞l 2，所以m 1＜m 2，

设移动相同的距离?l ，则左边：m 1g （l 1?△l ）=m 1gl 1?m 1g △l ， 右边：m 2g （l 2?△l ）=m 2gl 2?m 2g △l ， 因为m 1＜m 2，所以m 1△lg ＜m 2△lg ，

则m1（l1?△l）g＞m2（l2?△l）g，则杠杆的左端向下倾斜，故AB错误；CD．因为m1（l1?△l）g＞m2（l2?△l）g，故往右边加入货物后杠杆平衡，即：m1（l1?△l）g=（m2+m）（l2?△l） g，

且m1gl1=m2gl2，

得m=（m2?m1）

2

l

l l

V

V，故C错误，D正确。

24．如图所示，轻质杠杆可绕O（O 是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则

A．F 一定大于G

B．F 一定等于G

C．F 一定小于G

D．以上说法都不正确

【答案】B

【解析】

【详解】

由题意知，O 是杠杆的中点，所以G的力臂与F的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知：

F一定等于G。故ACD错误，B正确。

25．下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是

A．机械效率越大，做的有用功一定越多

B．功率越大，做功越快

C．有力作用在物体上，力一定对物体做了功

D．功率小，机械效率也一定低

【答案】B

【解析】

【详解】

A．因为机械效率是有用功与总功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多，故A错误；

B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故B正确；

C．有力作用在物体上，物体力的方向上没有移动距离，力不做功，故C错误；

D．机械效率是有用功与总功的比值，与功率的大小无关，故D错误．