2020-2021年簡單機械

1、2020-2021年簡單機械一、簡單機械選擇題1. 人直接用Fi的拉力勻速提升重物，所做的功是W;若人使用某機械勻速提升該重物到同一高度則人的拉力為 F2,所做的功是W （）A. Fi 一定大于F2B. Fi 一定小于F2C. W2一定大于WD.只有F2大于Fi, W2才大于W【答案】C【解析】【詳解】AB.直接用Fi的力勻速提升重物，則Fi=G,使用滑輪勻速提升該重物，由于滑輪種類不清楚，F(xiàn)2與G的大小關(guān)系不能判斷，則無法比較Fi與F2的大小.故A、B均錯誤；CD.直接用Fi的力勻速提升重物，所做的功是：Wi=W 有用=Gh;使用滑輪勻速提升該重物到同一高度，即W有用=Gh;但由于至少要克服

2、摩擦力做額外功，故W2=W有用+W額外,則W2> Wi,故C正確、D錯誤。故選Co2. 某商店有一不等臂天平（砝碼準(zhǔn)確），一顧客要買2kg白糖，營業(yè)員先在左盤放一包白ikg砝碼，待天平平糖右盤加iKg砝碼，待天平平衡后；接著又在右盤放一包白糖左盤加 衡后然后把兩包白糖交給顧客則兩包白糖的總質(zhì)量A. 等于2Kg B小于2Kg C大于2Kg D.無法知道【答案】C【解析】解答：由于天平的兩臂不相等，故可設(shè)天平左臂長為a,右臂長為b （不妨設(shè)a> b）,先稱得的白糖的實際質(zhì)量為mi,后稱得的白糖的實際質(zhì)量為m2由杠桿的平衡原理:a b7； + -則mi十m2= 1bmi=a xi, am

3、2=b xi,解得 mi=,ba m2=因為（mi+m2）a b （u - b2- + -2 = ->02= '"1因為a亍所以（mi+m2）2> 0，即mi+m2> 2這樣可知稱出的白糖質(zhì)量大于2kg .故選C.點睛：此題要根據(jù)天平的有關(guān)知識來解答，即在此題中天平的臂長不等，這是此題的關(guān) 鍵.3. 用圖中裝置勻速提升重為100N的物體，手的拉力為 60N，滑輪的機械效率為（）A. 16.7%B. 20%C. 83.3%D. 100%【答案】C【解析】【詳解】 由圖可知，提升重物時滑輪的位置跟被拉動的物體一起運動，則該滑輪為動滑輪;=有用GtJ GhICON

4、=蘭-)3Fs2hFX260NX2拉力移動的距離 s=2h.83.3%4. 如圖所示，一長為 L的直桿可繞O點轉(zhuǎn)動，桿下掛一所受重力為G的物塊，剛開始直桿與豎直方向夾角為 60o.為了安全下降物塊，用一個始終水平向右且作用于直桿中點的拉 力F,使直桿緩慢地轉(zhuǎn)動到豎直位置（可以認(rèn)為杠桿每一瞬間都處于平衡狀態(tài)），則下列衡力B.拉力F和物塊重力G是一對平1D.這個過程中直桿一直都是費力C.這個過程中物塊重力所做的功為GL2杠桿【答案】C【解析】【詳解】A.由圖知，杠桿由與豎直方向成60°角逐漸轉(zhuǎn)到豎直位置時，由于拉力始終水平，所以其力臂逐漸變大；物體對杠桿拉力為阻力，轉(zhuǎn)動過程中阻力臂逐漸變

5、?。挥筛軛U平衡條件 可知拉力F逐漸變小，故 A錯誤；B. 拉力F和物塊重力大小不等、不一條直線上，不作用在一個物體上，所以不是一對平衡 力，故B錯誤；1C. 杠桿由與豎直方向成 60。角時，杠桿右端高度 h - L ,轉(zhuǎn)到豎直位置時杠桿下端高度2亠、 11降到L處，所以物體下降咼度 Vh L L L ,所以物體重力做功2 21W GVh -GL，故 C正確；2D. 當(dāng)杠桿轉(zhuǎn)到豎直位置時，阻力臂為0,杠桿為省力杠桿，故 D錯誤。5. 如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離，下列判斷正確的是A. 杠桿仍能平衡B. 杠桿不能平衡，右端下沉C. 杠桿不能平衡，左

6、端下沉D. 無法判斷【答案】C【解析】【詳解】原來杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時作用在杠桿上的力分別為物體A、B的重力，其對應(yīng)的力臂分別為 OC、OD ,根據(jù)杠桿的平衡條件可得：mAgOC=mBgOD，由圖示可知，OC > OD .所以mA v mB,Oci X iD a di當(dāng)向支點移動相同的距離 L時，兩邊的力臂都減小 L,此時左邊為：mAg (OC - L)=mAgOC mAg L ,右邊為：mBg (OD L) =mBgOD mBg L,由于 mA< mB，所以 mAg Lv mBg L； 所以：mAgOC mAg L> mBgOD mBg L .因此杠桿將向懸掛

7、A物體的一端即左端傾斜.故選C.6. 利用如圖所示的滑輪，在粗糙水平面上勻速拉動物體，下列敘述正確的是(A. 重力做的功是有用功B. 拉力F做的功是額外功C. 繩子自由端的拉力 F做的功是總功D. 該滑輪的機械效率可能等于100%【答案】C【解析】A、由圖知，是水平使用動滑輪拉動物體，克服物體受到的摩擦力做的功為有用功，故A錯；B、由圖知，是水平使用動滑輪拉動物體，克服物體受到的摩擦力做的功，即拉力Fi做的功為有用功，克服繩與動滑輪之間的摩擦、克服動滑輪和繩重而做的功為額外功，故B錯；C繩子自由端的拉力 F做的功包括有用功、額外功，為總功，故C正確；D在拉動物體的過程中要克服繩與動滑輪之間的摩

8、擦、要克服動滑輪和繩重而做一定的額外功，使得有用功小于總功，該滑輪的機械效率總小于100%故D錯.故選C.7. 一均勻木板AB, B端固定在墻壁的轉(zhuǎn)軸上，木板可在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，木板下墊有長方 形木塊C,恰好使木塊水平放置，如圖所示，現(xiàn)有水平力F由A向B緩慢勻速推動，在推動過程中，推力 F將A. 逐漸增大B.逐漸減小C. 大小不變D.先增加后減小【答案】A【解析】【詳解】以桿為研究對象，桿受重力 G和C對它的支持力F支，重力的力臂為Ig,支持力的力臂為I 支，根據(jù)杠桿平衡條件可得：F支I支=GIg，水平力F由A向B緩慢勻速推動木塊，F(xiàn)支的力臂在減小，重力 G及其力臂Ig均不變，根據(jù)杠桿平衡條件可

9、知，在整個過程中支持力在逐 漸增大；由于支持力逐漸變大，且力的作用是相互的，所以可知桿對物體C的壓力也逐漸變大，根據(jù)影響摩擦力大小的因素可知，C和木板間、C和地面間的摩擦力逐漸增大，木塊C勻速運動，受到推力和摩擦力是平衡力，推力大小等于摩擦力大小，由力的平衡條件 可知，水平推力F也逐漸增大，故 A符合題意，BCD不符合題意。&如圖用同一滑輪組分別將兩個不同的物體A和B勻速提升相同的高度，不計繩重和摩擦的影響，提升 A的過程滑輪組的機械效率較大，則下列判斷正確的是A物體比B物體輕 提升A的拉力較大 提升A所做的額外功較少提升A做的有用功較多A. 只有B.只有C.只有D.只有【答案】B【解

10、析】【詳解】由題知，提起兩物體所用的滑輪組相同，將物體提升相同的高度，不計繩重和摩擦，克服動滑輪重力所做的功是額外功，由W額=G動h知，提升A和B所做額外功相同，不計繩重W有w有與摩擦的影響，滑輪組的機械效率：n =，額外功相同，提升 a物體時滑輪W總W有 W額組的機械效率較大，所以提升A物體所做的有用功較大，由于提升物體高度一樣，所以A物體較重，提升 A物體用的拉力較大，故 ACD錯誤，B正確。9. 將一個重為4.5N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端（如圖所示），斜面長1.2m，高0.4m，斜面對物體的摩擦力為 0.3N （物體大小可忽略）則下列說法正確的是A.沿斜面向上的拉力 0.3NB.有

11、用功0.36J，機械效率20%C.有用功1.8J,機械效率20%D.總功2.16J,機械效率83.3%【答案】D【解析】試題分析：由題意知：物重G=4.5N,高h(yuǎn)=0.4m，斜面長L=1.2m,受到的摩擦力f=0.3N ,則所做的有用功 W有=Gh=4.5NX 0.4m=1.8J所做的額外功 W額=fL=0.3N X 1.2m=0.36J故總功 為 W 總=W 有+W 額=1.8J+0.36J=2.16J 機械效率 n =Wt/W 總=1.8J/2.16J=83.3%.故選項 D 是正 確的.【考點定位】功、機械效率的相關(guān)計算.10. 如圖所示的裝置中，物體A重100N,物體B重10N,在物體

12、B的作用下，物體A在水平 面，上做勻速直線運動，如果在物體A上加一個水平向左的拉力F拉力的功率為30W，使物體B勻速上升3m所用的時間為（不計滑輪與軸之間的摩擦，不計繩重）A. 1s B. 2s C. 3 s D. 4s【答案】B【解析】分析：(1)物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運動， 鉤的拉力是一對平衡力，可求出摩擦力。(2) 拉動A向左運動，A受到水平向左的拉力 F和水平向右的摩擦力、 衡，可求出拉力。(3) 利用滑輪組距離關(guān)系，B移動的距離是 A移動距離的3倍，求出A受到的摩擦力和掛掛鉤的拉力三力平A移動的距離，則拉'，再利用Wp求出做功時間。力所做的功為解答：不計滑輪與軸

13、之間的摩擦、不計繩重和滑輪重，物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運動時，_一 4小mm不變，摩擦力的方向向右，此時受力如圖：。拉動A向左運動時,A受到向右的拉力F二f+尸廣=恥¥ +和何二佃珂.切=耳皿則，因此拉力F做功：故選：B?！军c睛】此題注意分析滑輪組的繩子段數(shù), 鍵?！倍模憾挠X朋二V丁，所用時間為IT 60/=P 301V確定所使用的公式，做好受力分析是解題關(guān)11. 如圖所示，屬于費力杠桿的是用鑷子夾物品用手推車推貨物AB用汽水扳子開瓶蓋7D.用羊角錘起釘子【答案】A【解析】【詳解】A、用鑷子夾物品時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；B、汽水扳子開瓶蓋時，動力臂大于阻力臂

14、，是省力杠桿;C、用手推車推貨物，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；D、用羊角錘起釘子，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿. 故選A .【點睛】此題考查的是杠桿的分類和特點，主要包括以下幾種：省力杠桿，動力臂大于阻力臂;費力杠桿，動力臂小于阻力臂；等臂杠桿，動力臂等于阻力臂.12. 如圖所示，輕質(zhì)杠桿 AB,將中點0支起來，甲圖的蠟燭粗細(xì)相同，乙圖的三支蠟燭完 全相同，所有的蠟燭燃燒速度相同。在蠟燭燃燒的過程中，則杠桿B.甲左端下沉，乙仍保持平衡D.甲、乙均能保持平衡蠟燭因燃燒減少的質(zhì)量m相同，故左邊為:A 甲左端下沉，乙右端下沉C.甲右端下沉，乙右端下沉【答案】B【解析】【詳解】設(shè)甲乙兩圖中的杠桿長均

15、為 I。圖甲中，m左|左=m右I右，燃燒速度相同,（m左-m ） I左=m左I左-m I左，右邊為:（m右-m ） I右=m右I右-m I右，因為I左小于I右，所以（m左-m'） I左=m左I左-m' I左 （m右-m '） I右=m右I右-m 'I右，故左端下沉；圖乙中，設(shè)一只蠟燭的質(zhì)量為mII II/ 2mx I=mx I,直尺在水平位置平衡；三支蠟燭同時點燃，并且燃燒速度相同，三支蠟燭因燃燒減少的質(zhì)量m相同，II111/ 2 （m-m ） x. |= （m-m '） x.l,在燃燒過程中直尺仍能平衡故選B.13. 皮劃艇是我國奧運優(yōu)勢項目之一，如圖

16、所示，比賽中運動員一手撐住漿柄的末端（視 為支點），另一手用力劃漿下列說法正確的是（A. 為省力，可將用力劃漿的手靠近支點B. 為省力，可將用力劃漿的手遠(yuǎn)離支點C. 為省距離，可將用力劃漿的手遠(yuǎn)離支點D. 將用力劃漿的手靠近支點，既能省力又能省距離【答案】B【解析】【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是 屬于哪種類型的杠桿.【詳解】運動員一手撐住漿柄的末端（視為支點），另一手用力劃漿.根據(jù)杠桿平衡條件 FiLi=F2L2可知，船槳在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿.AB.為省力，可將用力劃漿的手遠(yuǎn)離支點，故A錯誤，B正確；CD為省距離，可

17、將用力劃漿的手靠近支點，但費距離，故CD錯誤；14. 如圖所示，可繞 0點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，在 D點掛一個重為G的物體M.用一把彈簧測 力計依次在A、B、C三點沿與圓0相切的方向用力拉，都使杠桿在水平位置平衡，讀出三 次的示數(shù)分別為Fi、F2、F3，它們的大小關(guān)系是）：' O Al H C回/17IAF仁 F2=F3=GB.Fk F2V F3V GC.Fi> F2> F3> GDFi > F2=F3=G【答案】A【解析】【分析】【詳解】設(shè)拉力的力臂為由此可得：F利用杠桿平衡條件分析，當(dāng)阻力和阻力臂不變時，如果動力臂不變，只改動用力方向，其 動力不變，據(jù)此分析解答。

18、L,則由題意可知，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時：GXOD=R LG ODL因為G , OD不變，OD=L=r，故F=G，由于Fi、F2、F3的力臂都為圓的半徑都相等，所以 得：Fi=F2=F3=G。故選：A。15. 下圖所示的工具中，屬于費力杠桿的是:B.nr起子鑷子【答案】D【解析】【詳解】 動力臂小于阻力臂的杠桿屬于費力杠桿，四幅圖中只有鑷子的動力臂是小于阻力臂的，故 應(yīng)選D。16. 如圖所示，用完全相同的四個滑輪和兩根相同的細(xì)繩組成甲、乙兩個滑輪組，在各自 的自由端施加大小分別為 Fi和F2的拉力，將相同的重物緩慢提升相同的高度（不計繩重和 一切摩擦）下列說法正確的是（）A. 拉力Fi小于拉力

19、F2B. 甲、乙兩滑輪組的機械效率相同C. 甲、乙兩滑輪組中的動滑輪都是費力機械D. 甲、乙兩滑輪組中繩子自由端移動的距離相等【答案】B【解析】【詳解】不計繩重及摩擦，因為拉力+G 動），（G物+G動）1F= （G 物+G動），ni=2, n2=3，所以繩端的拉力:H，所以Fi> F2,故A錯誤；因為動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，做的有用功相同、額外功相同，則總功相同；因為W額=6動h, W有用=G物h,所以利用滑輪組所以兩滑輪組的機械效率相同，故B正確;使用動滑輪能夠省力，動滑輪為省力杠桿，故C錯誤；因為繩子自由端移動的距離S=nh, ni=2, n2=3，提升物體的高度 h相

20、同，所以si=2h,S2=3h，貝U sis,故 D 錯誤；17. 工人師傅用如圖所示的滑輪組，將重為 800N的重物緩慢勻速豎直提升 3m，人對繩的 拉力F為500N，不計繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦，則（）A.繩子自由端移動的距離為9mB.動滑輪的重力為 200NC.人通過滑輪組做的有用功為1500JD.滑輪組的機械效率為 53.3%【答案】B【解析】試題分析：由圖可知，滑輪組中由2段繩子承擔(dān)物體和動滑輪的總重，即n=2,物體勻速豎直提升3m ,則繩子自由端移動的距離為：s=nh=2X 3m=6m,故A錯誤.此過程中，所做有用功為：W有=Gh=800陳3m=2400J，故C錯誤.所做總功為： W

21、 總=Fs=500NX 6m=3000J；額外功為：W額=W總-W有=3000J-2400J=600J,不計繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦，則額外功為克服動滑輪重力做的功，即W w=G動h,動滑輪的重力 G動=如額/h=600J/3m=200N，故B正確為答案.滑輪組的機械效率J 24噸故D錯誤.考點：滑輪組的機械效率有用功額外功18. 如圖所示，規(guī)格完全相同的滑輪，用相同的繩子繞成甲、乙兩個滑輪組，分別提起重 為G1和G2的兩個物體，不計摩擦與繩重，比較它們的省力情況和機械效率，下列說法正確的是A.若Gi=G2，則Fiv F2,甲的機械效率高B.若G仁G2,則Fi > F2，乙的機械效率高C.

22、若GivG2，則FivF2,甲、乙的機械效率相同 率高【答案】D【解析】【詳解】D.若Giv G2,貝U Fiv F2,乙的機械效A.由于滑輪組相同，并且不計摩擦則額外功相等II率相等，故A錯誤；B.甲圖n=3,Fi=Gi,乙圖n=2,F2=G2，若 Gi=G2則Fi<F2，提升相同的IIB錯誤；C.甲圖n=3,FiJGi=G2，則有用功也相同，所以機械效重物，其機械效率與繩子的繞法無關(guān)，即機械效率相同；故II乙圖n=2,F2= G2,若Gi<G2,則Fi<F2，若Gi<G2,則乙圖有用功多，機械效率高，故C錯誤;IID.甲圖 n=3,Fi=JGi,乙圖 n=2,F2=

23、?G2,若&】<切,則摩擦則額外功相等 若Gi<G2,由W=Gh，可得，則乙圖有用功多，機械效率高，故 確；故選D.【點睛】Gi,Fi <F2；甲乙兩圖由于滑輪組相同，并且不計D正要判斷甲、乙兩圖的繩子段數(shù)來比較省力情況，由于滑輪組相同，并且不計摩擦則額外功 相同通過比較有用功的大小可比較機械效率的高低.【解析】【詳解】根據(jù)題意知道，在不計機械自重和摩擦的條件下使用的簡單機械；A. 圖的杠桿提升重物時，由于動力臂小于阻力臂，所以是費力杠桿，即F> G；B. 用圖中的杠桿提升重物時，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，即F=G;C. 圖中滑輪組承擔(dān)物重的繩子的有效股數(shù)是

24、：n=2,所以，繩端的拉力是：12尹；D. 圖中滑輪組承擔(dān)物重的繩子的有效股數(shù)是：n=3所以，繩端的拉力是:綜上所述，只有 D圖中的機械最省力。20. 如圖所示，每個滑輪的重力相等，不計繩重和摩擦力，Gi = 60N , G2= 38N，甲乙兩種情況下繩子在相等拉力F作用下靜止。則每個動滑輪的重力為（）GiGj甲乙A. 3NB. 6NC. 11ND. 22N【答案】B【解析】【分析】1分析可知滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n,不計繩重和摩擦力，拉力 F= - （G+G輪），因為n拉力相同，據(jù)此列方程求動滑輪的重力?！驹斀狻坑蓤D知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)分別為：ni = 3, n2= 2,滑輪的重力相等，

25、設(shè)動滑輪的重力11為G輪，不計繩重和摩擦力，則拉力分別為：F1 =（G1+G輪），F(xiàn)2=（G2+G輪），321 1 1 1由題知 F1 = F2 所以（G1+G 輪）=（G2+G 輪），即：（60N+G 輪）=（38N+G'3232輪），解答動滑輪的重力： G輪=6N。 故選：B。21. 如圖所示，用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同的高度，與提升 B相比，提升A的過程滑輪組的機械效率較大，若不計繩重與摩擦的影響，則提升A的過程A. 額外功較小B. 額外功較大C. 總功較小D. 總功較大【答案】D【解析】解：AB 由題知，提起兩物體所用的滑輪組相同，將物體提升相同的高度，不計繩

26、重和摩擦，克服動滑輪重力所做的功是額外功，由W額=6動h可知，提升A和B所做額外功相同，故AB錯誤；W有W有CD 不計繩重和摩擦的影響，滑輪組的機械效率n，額外功相同，提W總vv有VV額升A的過程滑輪組的機械效率較大，所以提升A物體所做的有用功較大，其總功較大，故C錯誤，D正確.答案為D.點睛：本題考查對有用功、額外功和總功以及機械效率的認(rèn)識和理解，注意同一滑輪組提 升物體高度相同時額外功是相同的.22. 內(nèi)有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡下列四個圖中，能正確表示飲料罐（含飲料）所受重力的示意圖是（A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】重力的方向始終豎直向下，故 CD錯誤；根據(jù)

27、題意，內(nèi)有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件 知，只有重力的作用線經(jīng)過支點時，罐子才會保持平衡，故A正確，B錯誤.故選A.【點睛】關(guān)鍵是根據(jù)杠桿的平衡條件分析，理解當(dāng)一個力通過支點時，此力的力臂為零，對杠桿起 不到任何作用，即原來平衡的杠桿會仍然平衡.23. 農(nóng)村建房時，常利用如圖所示的簡易滑輪提升建材。在一次提升建材的過程中，建筑 工人用400N的拉力，將重600N的建材在10s內(nèi)勻速提高3m。不計繩重及摩擦，則下列A.該滑輪的機械效率 n=75%B.滑輪所做的有用功為 1200JC.滑輪自身的重力為 100ND.繩子自由端移動的距離大小為3m【答案】A【解析】【

28、詳解】AB.滑輪所做的有用功為：W 有用=Gh=600NX 3m=1800J,因為是動滑輪，所以拉力移動的距離是物體提高距離的2倍，即6m，則拉力做的總功為：W 總=Fs=400NX 6m=2400J,所以動滑輪的機械效率為：W有用1800J用><00%= 100%=75% ,W 總2400J故A正確，B錯誤；C. 不計繩重及摩擦，則拉力為：1F -（G G動），2刀那么動滑輪的重為：G 動=2F-G=2X 400N-600N=200N故C錯誤；D. 由圖知，使用的是動滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,繩子自由端移動的距離為：s=nh=2 x 3m=6m故D錯誤;故選A。24. 在探究杠桿平衡條件的時候，小明在均勻木板