初中物理简单机械检测试卷及答案

初中物理简单机械检测试卷及答案

一、选择题

1．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中

A．甲图省力，机械效率甲图大

B．甲图省力，机械效率一样大

C．乙图省力，机械效率乙图大

D．乙图省力，机械效率一样大

【答案】B

【解析】

【详解】

分析甲、乙两图可知，n甲=3、n乙=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由

1

F G

n

G

=+

动

（）可

知，甲图更省力；由η=W

W

有

总

=

Gh

Gh G h

+

动

可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选B．

2．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】

①总功＝有用功+额外功；②有用功和总功的比值叫机械效率；③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．

3．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】 【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：

()1

4

F G G =

+动 ， 由此可得动滑轮的总重是：

4=4600N 2000N=400N G F G =-?-动 ，

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：

8m 0.8m/s 10s s v t =

== ， 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：

=

44W Gh Gh G

W Fs F h F

η=

==有用总

， 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。

4．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是

A．可以省力或省距离，但不能省功

B．可以省力，同时也可以省功

C．可以省距离，同时也可以省功

D．只有在费力情况时才能省功

【答案】A

【解析】

【详解】

使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A选项正确；

使用任何机械都不能省功，故B、C、D选项错误；

5．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（）

A．16.7% B．20% C．83.3% D．100%

【答案】C

【解析】

【详解】

由图可知，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，

η=====≈83.3%．

6．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．

7．小勇体重600N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m．已知物体A

重为800N，小勇作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，下列说法正确的是

A．水平地面对小勇的支持力做功为6000J

B．小勇做的有用功为3000J

C．小勇拉力的功率为250W

D．此滑轮组的机械效率为80%

【答案】D

【解析】

水平地面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的，支持力不做功，故A错；小勇做的有用功就是克服物体的重力做的功W有=Gh=800N×5m=4000J，故B错；小勇做的总功为W 总=Fs=500N×10m=5000J，拉力的功率为P=W总/t=5000J/10s=500W，故C错；滑轮组的机械效率为η=W有/W总=4000J/5000J=80%，故D正确；应选D．

8．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．

9．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400N

B ．绳子自由端受到的拉力大小是100N

C ．人对地面的压力为250N

D ．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，所以拉力1

()1102

F G f N =

+=轮地； 所以人对地面的压力510110400F G F N N N =-=-=压； 绳子自由端运动速度20.02/0.04/v m s m s =?=； 【点睛】

本题中有用功应该是克服摩擦力做功，即拉力F 满足1

()2F G f =

+轮

地．

10．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm ，在B 点竖直悬挂4个重均为0.5N 的钩码，当在A 点用与水平方向成30°角的动力F 拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是

A ．杠杆的动力臂为8cm

B ．该杠杆为费力杠杆

C ．该杠杆的阻力大小为0.5N

D ．动力F 的大小为1.5N

【答案】B 【解析】 【详解】

A 、当动力在A 点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是：12OA =1

2

×4×2cm=4cm ，故A 错误；

B 、阻力臂OB ，3×2cm=6cm ＞1

2

OA ，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B 正确；

C 、该杠杆的阻力大小为：G =4×0.5N=2N ，故C 错误；

D 、根据杠杆的平衡条件，F 1l 1=F 2l 2，G ×OB =F ×1

2

OA ，代入数据，2N×8cm=F×4cm ，解得，F =4N ，故D 错误。

11．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．

12．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800J

B ．工人做的总功为500J

C ．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：

400N 2m 800J Gh W ==?=有 ，

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：

250N 4m 1000J W Fs ==?=总 ，

B 选项错误。

C ．滑轮组的机械效率：

800J

80%1000J

W W =

=

=有总

η， C 选项错误。 D ．拉力做功的功率：

1000J 100W t 10s

W P =

==， D 选项错误。

13．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B ．

14．C 点为硬棒AD 的重心，硬棒可绕A 点转动。在棒的B 点施加力F 1，F 1的方向沿OO '线，棒在图所示位置处于静止状态。则

A ．F 1>G

B ．F 1=

1

2

G s s C ．重力的力臂等于S 1 D ．F 1方向沿OO ′线向下

【答案】A 【解析】 【详解】

AB ．由图像可得，A 点到F 1的距离为s 2，若令A 点到重力的距离为s 3，根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知

123F s G s ?=?

可以推出

3

12

s F G s =

由于

32s s >

可得

1F G >

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；

D ．F 1与G 在支点同侧，重力方向竖直向下，所以F １的方向应该向上，故D 选项错误，不符合题意。

15．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．

16．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9J

B．这个斜面的机械效率为60%

C．物体所受到的摩擦力是5N

D．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=9N×1m=9J，故A正确，不符合题意；

B、拉力F对物体做的总功：W总=Fs=5N×3m=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。

17．如图所示，可绕 O 点转动的轻质杠杆，在 D 点挂一个重为G 的物体 M．用一把弹簧测力计依次在 A、B、C 三点沿与圆 O 相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是

A．F1=F2=F3=G

B．F1＜F2＜F3＜G

C．F1＞F2＞F3＞G

D．F1＞F2=F3=G

【答案】A

【解析】

【分析】

利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其动力不变，据此分析解答。

【详解】

设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L

由此可得：

G OD F

L

?

=

因为G，OD不变，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径都相等，所以得：F1=F2=F3=G。

故选：A。

18．如图所示，手用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功为300J；若借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做功为500J，下列说法错误的是

A ．滑轮组机械效率为60%

B ．两个过程物体B 均匀速运动，机械能增加

C ．滑轮组的自重，绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致F 2做的功有一部分属于额外功

D ．F 2做功的功率比F 1做功的功率大 【答案】D 【解析】 【详解】

A ．根据题意知道，用F 1的力将物体

B 匀速提升h ，F 1做的是有用功，即W 有=300J ，借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度，F 2做的是总功，即W 总=500J ，由

100%W W η=

?有用

总

知道，滑轮组的机械效率是： 300J

100%=100%=60%500J

W W η=

??有用总, 故A 不符合题意；

B ．由于两个过程物体B 均做匀速运动，所以，动能不变，但高度增加，重力势能增大，而动能与势能之和是机械能，所以机械能增大，故B 不符合题意；

C ．由于需要克服滑轮组的自重及绳子和滑轮之间的摩擦做功，即由此导致F 2多做一些功，即额外功，故C 不符合题意；

D ．由W

P t

=

知道，功率由所做的功和完成功所需要的时间决定，根据题意不知道完成功所用的时间，故无法比较功率的大小，故D 符合题意．

19．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】

分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据

得到

物体受到的摩擦力。 【详解】

从图中得到动滑轮上的绳子段数为3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩擦力：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。

20．如图所示，定滑轮重4N ，动滑轮重0.5N ，在拉力F 的作用下，1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm ．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是

A ．绳子自由端移动速度为0.3m/s

B ．拉力F 的大小为4N

C ．拉力F 的功率为0.45W

D ．滑轮组的机械效率为75% 【答案】C 【解析】 【详解】

由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n =2， A ．绳端移动的距离是： s =2h =2×0.1m=0.2m ， 绳子自由端移动的速度是：

0.2m

0.2m/s 1s

s v t =

== ， 故A 错误；

B ．不计绳重和摩擦，则拉力()()11

=4N 0.5N 2.25N 2

F G G n =+?+=动， 故B 错误；

C ．拉力做的总功：W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ，拉力F 的功率：

0.45J

0.45W 1s W P t =

==总 ， 故C 正确； D ．拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ，滑轮组的机械效率是：

0.4J

100%100%0.45J

W W η=

?=?有总≈88.9%， 故D 错误。