簡單機械專項綜合練習卷(含答案解析)

1、TA. 5N【答案】BB.10NC. 20ND. 40N簡單機械專項綜合練習卷（含答案解析）一、選擇題1.如圖甲所示，長1.6m、粗細均勻的金屬桿可以繞 0點在豎直平面內(nèi)自由轉動，一拉力-位移傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡該傳感器顯示其拉力F與作用點到0點距離x的變化關系如圖乙所示.據(jù)圖可知金屬桿重（.:iinu：nn:rn諜feu駅-L丄 * = * = * =上*0二!AHtTnEtnnETn E* K 4 I . i L -【解析】【分析】 杠桿的平衡條件【詳解】 使金屬桿轉動的力是金屬桿的重力，金屬桿重心在中心上，所以阻力臂為:Li=0.8m,取當拉力F=20N，由圖象

2、可知此時阻力臂：L2=0.4m，根據(jù)杠桿的平衡條件有:GLi=FL2所以GX0.8m=20N X0.4m解得:G=10N2.用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組把重150N的物體勻速提升1m，不計摩擦和 繩重時，滑輪組的機械效率為60% 則下列選項錯誤的是（A.有用功- 定是 150JB.總功 1定是 250JC.動滑輪重一定是 100N【答案】DD.拉力大小一定是125N【解析】【分析】W=Gh求對物體做的有用功;知道物體重和物體上升的高度，利用又知道滑輪組的機械效率，利用效率公式求總功，求出了有用功和總功可求額外功，不計 繩重和摩擦，額外功 W額=G輪h，據(jù)此求動滑輪重；不計摩擦和繩重，根

3、據(jù)F=1 （G物+G輪）求拉力大小.n【詳解】對左圖滑輪組，承擔物重的繩子股數(shù)n=3,對物體做的有用功：W a=Gh=150NX1m=150J,由n,得：總嚴150J總=250J,60%因此， W額=W總-W有=250J-150J=100J；因為不計繩重和摩擦， W w=G輪h,所以動滑輪重:G =額= 100J=100N，拉力F的大小: h 1mF=1 （ G物+G輪）=1 （150N+100N ） = 250 N ;對右圖滑輪組，承擔物重的繩子股數(shù)333有n=2,對物體做的有用功：a=Gh=150NX1m=150J，由n=一，得：總總有 150J=贏=250，所以額=總-有=250J-15

4、0J=100J；因為不計繩重和摩擦，V輪額 100J1 、1h,因此動滑輪重：G輪= =100N，拉力F的大?。篎=- （G 物+G輪）=一h 1m22（150N+100N ） =125N ;由以上計算可知，對物體做的有用功都是150J，總功都是250J,動滑輪重都是100N，故A、B、C都正確；但拉力不同，故 D錯.故選D .3.如圖，小明分別用甲、乙兩滑輪把同一沙桶從1樓地面緩慢地提到 2樓地面，用甲滑輪所做的功為 W1，機械效率為1 ；用乙滑輪所做的總功率為W2,機械效率為2，若不計繩重與摩擦，則（JLwA. W2 ,1 2D. W1=V2 , 1 = 2【答案】【解析】功相同;因為用甲

5、、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用 根據(jù) n =號有可知：當有用功一定時，利用機械時做的額外功越少，則總功越W、少，機械效率越高。而乙滑輪是動滑輪，所以利用乙滑輪做的額外功多，則總功越多，機械效4.如圖所示，小明用相同滑輪組成甲、乙兩裝置，把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲裝 置所做的總功為Wi,機械效率為n；用乙裝置所做的總功為W2，機械效率為 n .若不計n=nB. Wi = W2,C. Wi nD. Wi W2,n n【分析】由圖可知甲是定滑輪，乙是動滑輪, 滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓”利用乙滑輪做的額外功多，由可知兩種情況的有用功，再根據(jù)總功等于有用功加上

6、“小明分別用甲、乙兩額外功，可以比較出兩種情況的總功大小然后利用n =W有用即可比較出二者機械效率W總率越低。即 Wi軍.故選C.的大小.【詳解】(1)因為小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的 有用功相同；(2 )當有用功一定時，甲中所做的總功為對一袋沙所做的功，利用機械時做的額外功越少，則總功就越少，機械效率就越高；(3)又因為乙是動滑輪，乙中所做的總功還要加上對動滑輪所做的功，利用乙滑輪做的額外功多，則總功越多，機械效率越低。即 Wi小于W2, n大于n 2.故選C.5.用如圖所示的滑輪組拉動水平地面上重1000N的物體A,使物體A在4s內(nèi)勻速前進了4m，

7、物體A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略繩重、滑輪重及繩與滑輪 間的摩擦下列說法中正確的是C.物體A克服摩擦力做的功為 480J【答案】D【解析】B.物體A重力做功的功率為 1000WD.滑輪組的機械效率約為83.3%A. 由題圖可知，承擔物體拉力的繩子的股數(shù) 繩子自由端在 4s內(nèi)移動了 s繩子=3X 4m=12m。n=3,因此物體A在4s內(nèi)勻速前進了 4m,則 故A錯誤?！驹斀狻緽. 物體在重力方向上沒有做功，所以物體A重力做功的功率為0，故B錯誤。C. 物體A克服摩擦力做的功 W有用=fs=300NX 4m=1200J,故C錯誤。D. 由題可知：物體 A克服摩擦力做的

8、功 W有用=fs=300NK 4m=1200J,拉力F所做的總功 W總=Fs繩子=120NK 12m=1440J,所以滑輪組的機械效率W有用10000醜網(wǎng)83-3%，故D正確為答案。6. 如圖所示，用相同的滑輪不同的繞法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不計，在物體勻A. 甲圖省力,B. 甲圖省力,C. 乙圖省力,D. 乙圖省力,【答案】B【解析】【詳解】 機械效率甲圖大 機械效率一樣大 機械效率乙圖大 機械效率一樣大分析甲、乙兩圖可知，n甲=3、n乙=2；因繩重和摩擦忽略不計，所以由 F （G G動）可n知，甲圖更省力；由Wt n=W總GhG動hGh 可知，甲乙滑輪組的機械效率一樣，故選B.7.

9、 甲乙兩個滑輪組如圖所示，其中的每一個滑輪都相同，用它們分別將重物G1、G2提高相同的高度，不計滑輪組的摩擦，下列說法中正確的是（）FlA. 若Gi= G2,拉力做的額外功相同B. 若Gi= G2，拉力做的總功相同C. 若Gi= Q,甲的機 械效率大于乙的機械效率D. 用甲乙其中的任何一個滑輪組提起不同的重物，機械效率不變【答案】C【解析】【詳解】有用功為GH，若Gi G2則有用功相等對動滑輪做的功為額外功W額G動H，乙的動滑輪質(zhì)量大額外功多，因此乙的總功多，機械效率低.答案AB錯，C對.同一個滑輪組提起不同的重物，有用功不同，額外功相同，機械效率不同，提升重物越重機械效率越 高.D錯.&如圖

10、是抽水馬桶水箱進水自動控制的結構原理圖,AOB為一可繞固定點0轉動的輕質(zhì)杠桿，已知OA:OB 1:2 , A端用細線掛一空心鋁球，質(zhì)量為 2.7kg .當鋁球一半體積 浸在水中，在B端施加3.5N的豎直向下的拉力 F時，杠桿恰好在水平位置平33衡.（鋁 2.7 10 kg / m , g10N / kg ）下列結果正確的是A.該鋁球空心部分的體積為 1 1010 3m3B.該鋁球的體積為3C.該鋁球受到的浮力為20N3m340ND.該鋁球受到的浮力為【答案】C【解析】【分析】根據(jù)密度的公式得到鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積，根據(jù)杠桿的平衡條件得到A端的拉力，鋁球在水中受到的浮力等于重力減去 A端的拉力，根

11、據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積，從而得出球的體積，球的體積減去實心部分的體積得到空心部分的體積【詳解】鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積:2.7kg332.7 103kg/m31 10 m，由杠桿平衡的條件可得:OBFaXOA=F bXOB , FA FBOA3.5N 7N ,鋁球受到的浮力:mg F 2.7kg 10N/kg7N 20N ,鋁球排開水的體積:20N103kg/m3 10N/kg3310 m ,鋁球的體積：V球1033, c 33m 4 10 m ,則空心部分的體積:4 104 m3 1 103m33310 m .2【點睛】本題考查杠桿和浮力的題目, 式.解決本題的關鍵知道杠桿的平衡條件和阿基

12、米德原理的公9. 如圖，用滑輪組將 600N的重物在10s內(nèi)勻速提升了 2m，動滑輪重為100N （不計繩重 和摩擦），下列說法正確的是A. 繩子自由端拉力的功率是 70WB.滑輪組的機械效率是85.7%C提升重物的過程中所做的額外功是400JD.提升的重物變成【答案】B400N時，滑輪組的機械效率將變大【解析】【詳解】A.根據(jù)圖示可知,n=2,不計繩重和摩擦，拉力:拉力端移動距離:總功:拉力的功率:1F=_(G+G 輪)=丄(600N+100N) =350N,2s=2h=2 X 2m=4mW 總=Fs=350NX 4m=1400J,故A錯;B.有用功:滑輪組的機械效率:P=W總=1400J=

13、140W ；t 10sW 有用=Gh=600NX 2m=1200J,B. W 甲：W 乙=5 : 4C. P 甲：P 乙=4 : 5 【答案】AD. n甲：耳乙=4 : 5W 1200J仏總=碩-5故B正確；C. 提升重物的過程中所做的額外功：W w=W 總-W 有用=1400J- 1200J=200J,故C錯;D.當提升重物的重力減小為400N，做的有用功就變小，而額外功幾乎不變，有用功和總功的比值變小，故滑輪組的機械效率變小，故D錯；10. 如圖所示，甲、乙是固定在水平地面上的兩個光滑斜面，長度分別為4 m、5 m，高度相同.兩個工人分別用沿斜面向上的拉力F甲、F乙把完全相同的工件從斜面底

14、端勻速地拉到斜面頂端，且速度大小相等.此過程拉力F甲、F乙所做的功分別為 W甲、W乙，功率分別乙.下列說法正確的是（【解析】【詳解】GhA.斜面光滑，則不做額外功，所以W a=W總，即Gh=Fs,可得:Gh 5，故A正Gh 45確；W 甲: W 乙B. 因為W有=如總=Gh.兩斜面高相同，工件也相同，所以兩力做功相等，即=1: 1,故B錯誤；C. 由A知，F(xiàn)甲：F乙=5 : 4,且速度大小相等.根據(jù) P= Fv得，P 甲: P 乙=F 甲: F乙=5： 4 , 故C錯誤；D. 不做額外功時，兩次做功的效率都為100%,所以n甲：耳乙=1 ： 1.故D錯誤.11. 如下圖所示的四種機械提起同一重

15、物，不計機械自重和摩擦，最省力的是B.A.D.【答案】D【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. 圖中滑輪組承擔物重的繩子的有效股數(shù)是：n=2,所以，繩端的拉力是：D. 圖中滑輪組承擔物重的繩子的有效股數(shù)是:n=3所以，繩端的拉力是：尹綜上所述，只有 D圖中的機械最省力。12. 下圖是使用簡單機械勻速提升同一物體的四種方式（不計機械重和摩擦），其中所需 動力最小的是（）C.gg在A的斜面中，存在 FiX4m=Gm，故F

16、i = ；在B的滑輪組中，n=3,故F2=;在C23G的定滑輪中，不省力，故 F3=G ;在D的杠桿中，存在 F4總匸GX，故F4=;可見所需動4力最小的是D .13. 如圖所示，每個滑輪的重力相等，不計繩重和摩擦力，1 = 60N , 2= 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（）UMG1A. 3N【答案】B【解析】B. 6NC. 11ND. 22N【分析】1分析可知滑輪組承擔物重的繩子股數(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，承擔物重的繩子股數(shù)分別為：n1 = 3, n2= 2,滑輪的重

17、力相等，設動滑輪的重力為G輪，不計繩重和摩擦力，則拉力分別為:F1=31（Gi+G 輪），F(xiàn)2=2（G2+G 輪），11由題知 F1 = F2，所以一（G1+G 輪）=（G2+G 輪），32即：1 （60N+G 輪）3=丄（38N+G2輪），解答動滑輪的重力:故選：BoG 輪=6N O14.在使用下列簡單機械勻速提升同一物體的四種方式，所用動力最小的是（不計機械自 重、繩重和摩擦）（【答案】DC.冒D.【解析】不計機械自重繩重和摩擦，即在理想狀況下:A.圖示是一個定滑輪拉力F1= G ;B.根據(jù)勾股定理知h =后梓3 2L + 3L 5示,由圖可知 2L 2=3m,圖中為斜面，F(xiàn)2,00%=牆

18、 100%=75% ,故A正確，B錯誤;C. 不計繩重及摩擦，則拉力為:（G G動），2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。16. 在探究杠桿平衡條件的時候，小明在均勻木板中間挖孔，孔中插一金屬桿，固定在鐵架臺上，木板可以圍繞中間自由轉動每個鉤碼的質(zhì)量為200g , A、B C D、E、F為質(zhì)量不計的掛鉤，己知 AB= BO= OC= CD, ABOCD的連線與EDF的連線垂直.現(xiàn)在 B處掛兩 個鉤碼，D處掛一個鉤碼，木板在

19、水平位置平衡（如圖所示）下列做法能使木板仍在水 平位置平衡的是QA. 在B、D兩處各加掛一個鉤碼B. 在B處加掛1個鉤碼，D處加掛2個鉤碼C. B處掛兩個鉤碼不變，把 D處的一個鉤碼掛在 F處D. 把B處兩個鉤碼掛在 A處，把D處的一個鉤碼掛在 C處【答案】C【解析】【分析】（1）符合杠桿平衡條件 Fili=F2l2，杠桿平衡，不符合杠桿平衡條件，力和力臂乘積大的一 端下沉.E處、F處杠桿水平平衡時，力臂均（2）力臂是從支點到力的作用線的距離，把鉤碼掛在 和鉤碼掛在D處的力臂相等.【詳解】設AB=BO=OC=CD=L每個鉤碼的重力為 G3GX L,右側力與力臂的積A錯誤；D處加掛2個鉤碼時，杠

20、桿左側力與力臂的積為3GX L,右側力3GX LM 3GX 2L,所以木板不會平衡，故B錯誤；E處或F處，杠桿右側的力臂不變，仍為OD長，杠桿左右兩側C正確.A. 在B、D兩處各加掛一個鉤碼時，杠桿左側力與力臂的積為 為2GX 2L,因3GX LM 2GX 2L,所以木板不會平衡，故B. 在B處加掛1個鉤碼、 與力臂的積為3GX 2L,因C. 把D處的一個鉤碼掛在力與力臂的乘積相等，所以木板會平衡，故D. 把B處兩個鉤碼掛在 A處，把D處的一個鉤碼掛在 C處，杠桿左側力與力臂的積為 2GX 2L,右側力與力臂的積為 GX L,因2GX 2LM GX L,所以木板不會平衡，故D錯誤; 故選C.1

21、7.如圖所示，體重為 510N的人，用滑輪組拉重 500N的物體A沿水平方向以0.02m/s的 速度勻速運動運動中物體A受到地面的摩擦阻力為200N 動滑輪重為20N （不計繩重和摩擦，地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向，地面上的定滑輪與動滑輪相連的繩子沿豎直方向，人對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上，）則 下列計算結果中正確的是A. 人對地面的壓力為 400NB. 繩子自由端受到的拉力大小是100NC. 人對地面的壓力為 250ND. 繩子自由端運動速度是0.06m/s【答案】A【解析】【詳解】1由圖知，n=2,所以拉力F -（G輪 f地）110N ；所以人對地面的

22、壓力 F壓 G F 510N110N400N ；繩子自由端運動速度 v 2 0.02m/s 0.04m/s;【點睛】本題中有用功應該是克服摩擦力做功，即拉力1F滿足F5（0輪f地）.18. 如圖所示,用滑輪組提升重物時，重200N的物體在5s內(nèi)勻速上升了 1m.已知拉繩子的 力F為120N,如果不計繩重及摩擦，則提升重物的過程中IIA.繩子自由端被拉下 3m B.拉力F做的功為200JC. 滑輪組的機械效率是 83.3% D.拉力F的功率是40W【答案】C【解析】【詳解】A、 物重由兩段繩子承擔，因此，當物體提升1m時，繩子的自由端應被拉下2m,故A錯誤；B、拉力為120N，繩子的自由端應被拉

23、下 2m，則拉力做功為：卅巨申 Gh 200 N X ImC、滑輪組的機械效率叫 心 240W 240P = = 43W5s，故C正確;W堆= Fs- 120n X= 240，故 B 錯誤；,故D錯誤.D、拉力F的功率故選C.【點睛】涉及機械效率的問題時，關鍵是要清楚總功、有用功、額外功都在哪，特別要清楚額外功 是對誰做的功，弄清楚這些功后，求效率和功率就顯得簡單了。19. 如圖所示，輕質(zhì)杠桿 AB,將中點0支起來，甲圖的蠟燭粗細相同，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ft0甲A.甲左端下沉，乙右端下沉C. 甲右端下沉，乙右端下沉B. 甲左端下沉，乙仍保持平衡D. 甲、乙均能保持平衡【答案】B【解析】I?！驹斀狻?設甲乙兩圖中的杠桿長均為圖甲中，m左I左=m右I右，燃燒速度相同，.蠟燭因燃燒減少的質(zhì)量m相同，故左邊為:（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A （m右-m ） I右=m右I右-m I右，故左端下沉；圖乙中，設一只蠟燭的質(zhì)量為m1 1 / 2mI=m I,4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,/ 2 (m-m )