简单机械练习题(含答案)经典

【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 η ＝ W有 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 W总
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 W1<W2,η1>η2.故选 C.
式．
3．如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所 做的总功为 W1， 机械效率为 η1；用乙滑轮所做的总功为 W2， 机械效率为 η2， 若不计绳 重与摩擦，则
A．W1 = W2 η1 = η2 C．W1 < W2 η1 > η2 【答案】C
B．W1 = W2 η1 < η2 D．W1 > W2 η1 < η2
8．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 η1；用乙装置所做的总功为 W2，机械效率为 η2．若不计 绳重与摩擦，则
A．W1 = W2，η1 =η2 C．W1 < W2，η1 >η2 【答案】C 【解析】 【分析】
B．W1 = W2，η1 <η2 D．W1 > W2，η1 <η2
力所做的功为
，再利用
求出做功时间。
解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体 A 在物体 B 的作用下向右做匀
速直线运动时，
。拉动 A 向左运动时，A 受到向右的拉力
不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：
；
，则
，因此拉力 F 做
功：
，所用时间为
。
故选：B。
由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两 滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上
额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用 η= W有用 即可比较出二者机械效率 W总
的大小． 【详解】 （1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的 有用功相同； （2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越 少，则总功就越少，机械效率就越高； （3）又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外 功多,则总功越多,机械效率越低。即 W1 小于 W2,η1 大于 η2. 故选 C.
2．如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图， AOB 为一可绕固定点 O 转动的轻质 杠杆，已知 OA: OB 1: 2 ， A 端用细线挂一空心铝球，质量为 2.7kg ． 当铝球一半体积 浸在水中，在 B 端施加 3.5N 的竖直向下的拉力 F 时，杠杆恰好在水平位置平 衡．（ 铝 2.7 103 kg / m3 ， g 10N / kg ）下列结果正确的是
【详解】
A．由图知道，承担物重的绳子是四段，即 n=4，若忽略绳重及摩擦，则拉力是：
F
1 4
G
Hale Waihona Puke G动 ，由此可得动滑轮的总重是：
G动 4F G=4 600N 2000N=400N ，
由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦，故 A 错误； B．绳子自由端移动的距离是： s=4h=4×2m=8m， 绳子自由端移动的速度是：
擦力：f=3F=3×60N=180N。
故选 D。
【点睛】
本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。
6．利用如图所示的滑轮组提起一个重为 2000N 的物体，绳子自由端的拉力 F=600N。10s 内物体被匀速提升 2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是
A．动滑轮总重为 400N B．绳子自由端移动的速度为 0.8m/s C．拉力 F 做功为 6000J D．增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率 【答案】B 【解析】
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．
1103 kg
20N / m3 10N
/
kg
2103 m3
，
铝球的体积：V球 2V排 2 2103m3 4103m3 ，
则空心部分的体积：V空 V球 V实 4104 m3 1103m3 3103m3 ．
【点睛】 本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公
根据 W有 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 W总
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W1＜W2，1＞2 ．
【点睛】 本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是 有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小．
v s 8m 0.8m/s ， t 10s
故 B 正确； C．拉力做的功是： W 总 =Fs=600N×8m=4800J， 故 C 错误； D．该滑轮组的机械效率是：
= W有用 Gh Gh G ， W总 Fs F 4h 4F
即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率， 故 D 错误。
7．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ） A．功率大的机械，做功一定多 B．做功多的机械，效率一定高 C．做功快的机械，功率一定大 D．效率高的机械，功率一定大 【答案】C 【解析】 试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械 效率是有用功与总功的比值． 解：A、说法错误，功率大，只能说明做功快； B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大； C、说法正确； D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大． 故选 C．
铝球实心部分的体积：V实
m
2.7kg 2.7 103 kg
/ m3
1103 m3 ，
由杠杆平衡的条件可得：FA×OA=FB×OB，
FA
OB OA
FB
2 1
3.5N
7N
，
铝球受到的浮力： F浮 G F mg F 2.7kg 10N / kg 7N 20N ，
铝球排开水的体积：V排
F浮 水g
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 F1 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 F1 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．
【解析】
【分析】
由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑
轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加
上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用 W有 100% 即可比较出二者机 W总
械效率的大小．
【详解】 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；
13．如图所示的装置中,物体 A 重 100N,物体 B 重 10N,在物体 B 的作用下,物体 A 在水平 面，上做匀速直线运动，如果在物体 A 上加一个水平向左的拉力 F,拉力的功率为 30W，使 物体 B 匀速上升 3m 所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）
A．1s B．2s C．3 s D．4s 【答案】B 【解析】分析：（1）物体 A 在物体 B 的作用下向右做匀速直线运动，A 受到的摩擦力和挂 钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。 （2）拉动 A 向左运动，A 受到水平向左的拉力 F 和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平 衡，可求出拉力。 （3）利用滑轮组距离关系，B 移动的距离是 A 移动距离的 3 倍，求出 A 移动的距离，则拉
4．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1 ；用乙滑轮所做的总功率为 W2，机械效率为2 ，若不计绳
重与摩擦，则（ ）
A．W1＜W2，η1＞η2 B. W1=W2，η1＜η2
C．W1＞W2 , 1 ＜2 D．W1=W2 , 1 =2
A．该铝球空心部分的体积为1103 m3 B．该铝球的体积为 3103 m3 C．该铝球受到的浮力为 20N D．该铝球受到的浮力为 40N
【答案】C 【解析】
【分析】
根据密度的公式得到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到 A 端的拉力，铝球在 水中受到的浮力等于重力减去 A 端的拉力，根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得 出球的体积，球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积． 【详解】
5．物体做匀速直线运动，拉力 F=60N，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的 摩擦力是
A．60 N B．120 N C．20 N D．180 N 【答案】D 【解析】 【分析】