簡單機械單元測試題(含答案)

1、簡單機械單元測試題（含答案）（word）一、簡單機械選擇題1.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.人通過滑輪組彳的有用功為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=2X3m=6m,故A錯誤.此過程中，所做有用功為：W*Gh=800隙3m=2400J,故C錯誤.所做總功為：WwFs=500NX6m=

2、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額=G動h,動滑輪的重力G動=W額/h=600J/3m=200N,故B正確為答案.滑輪組的機械效率嗅點24007fi=B0%1 %3000/故D錯誤.考點：滑輪組的機械效率有用功額外功2 .為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖甲所示的滑輪組裝置。當用如圖乙所示隨時間變化的豎直向下的拉力F拉繩時，物體的速度v和物體上升的高度h隨時間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）。下列計算結(jié)果不正確的是M44J4M19A

3、. 0s1s內(nèi)，地面對物體的支持力大于10NB. 1s2s內(nèi)，物體在做加速運動C. 2s3s內(nèi)，拉力F的功率是100WD. 2s3s內(nèi)，滑輪組的機械效率是83.33%【答案】C（1）由圖乙可知，在01s內(nèi)，拉力F=30N.取動滑輪和重物為研究對象，受到向下的重力G和G動，向上的支持力F支，及三根繩子向上的拉力F作用，處于靜止狀態(tài)；地面對重物的支持力F支=6干=G-3F拉+G動=100N-3X30N+G動=6動+10N10N,故A正確；（2）由圖丙可知，1s2s內(nèi)，物體在做加速運動，故B正確；（3）由圖可知在23s內(nèi)，重物做勻速運動,V3=2.50m/s,拉力F3=40N,因為從動滑輪上直接引出

4、的繩子股數(shù)（承擔物重的繩子股數(shù)）n=3,所以拉力F的作用點下降的速度v3=3v3=3X2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率（總功率）：P總=F3v3=40NX7.5m/s=300W,故C錯誤；滑輪組的機械效率：刀=W有Gh100N雁X100%=F$3hx100%=4ONx刈。83.33%,故D正確。故選C.【點睛】由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔物重的繩子股數(shù)n=3,則拉力F移動的距離s=3h.（1）已知滑輪組繩子的段數(shù)n和拉力F拉，物體靜止，設(shè)滑輪組對物體的拉力F,其關(guān)系為FI拉=（F+G）;地面對物體的支持力等于物體對地面的壓力，等于物體的重力G減去整個滑輪組對物體的拉力F;（2）由F-

5、t圖象得出在12s內(nèi)的拉力F,由h-t圖象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用點下降的距離，利用W=Fs求此時拉力做功.（3）由F-t圖象得出在23s內(nèi)的拉力F,由v-t圖象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用點下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S與h的關(guān)系，利用效率求滑輪組的機械效率.3 .如圖所示，動滑輪重為1N,拉力F為5N,則重物G和彈簧秤讀數(shù)為A. G為4N,彈簧秤讀數(shù)為5NB. G為9N,彈簧秤讀數(shù)為10NC. G為10N,彈簧秤讀數(shù)為5ND. G為9N,彈簧秤讀數(shù)為5N【答案】D【解析】此時彈簧秤與拉力F共同承擔重物和滑輪的重力，因拉力F為5N,

6、所以彈簧秤讀數(shù)也為5N；|1N+G=1ON,所以g=9N,故選項D正確；故選D.4 .如圖所示，手用Fi的力將物體B勻速提升h,Fi做功為300J;若借助滑輪組用F2的力把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做功為500J,下列說法錯誤的是A.滑輪組機械效率為60%B.兩個過程物體B均勻速運動，機械能增加C.滑輪組的自重，繩子和滑輪之間的摩擦等因素導(dǎo)致F2做的功有一部分屬于額外功D.F2做功的功率比Fi做功的功率大【答案】D【解析】【詳解】A.根據(jù)題意知道，用Fi的力將物體B勻速提升h,Fi做的是有用功，即W有=300J,借助滑輪組用F2的力把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做的是總功，即W總=500J,

7、由Wi00%知道，滑輪組的機械效率是：WWr用300Ji00%=i00%=60%W500J,心、故A不符合題意；B.由于兩個過程物體B均做勻速運動，所以，動能不變，但高度增加，重力勢能增大，而動能與勢能之和是機械能，所以機械能增大，故B不符合題意；C.由于需要克服滑輪組的自重及繩子和滑輪之間的摩擦做功，即由此導(dǎo)致F2多做一些功，即額外功，故C不符合題意；W-D.由P丁知道，功率由所做的功和完成功所需要的時間決定，根據(jù)題意不知道完成功所用的時間，故無法比較功率的大小，故D符合題意.5.如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計滑輪自重及摩擦，則最省力的是A.此圖是動滑輪，由動滑輪及其工作特點可知，

8、省一半的力，即F=；G;B.此圖是定滑輪，由定滑輪及其工作特點可知，不省力，即F=G;C.此圖是滑輪組，繞在動滑輪上的繩子由3股，則F=1G；3D.此圖是滑輪組，繞在動滑輪上的繩子由2股，則F=2g.由以上可知：在滑輪重及摩擦不計的情況下最省力的是C,C符合題意.6 .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【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1g,支持力的力臂為l支，根

9、據(jù)杠桿平衡條件可得：F支l支=G1g,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1g均不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，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。7 .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，在物體勻速上升的過程中甲乙A.甲圖省力，機械效率甲圖大8 .甲圖省力，機

10、械效率一樣大C.乙圖省力，機械效率乙圖大D.乙圖省力，機械效率一樣大【答案】B【解析】【詳解】1/、一分析甲、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-（GG動）可nW有Gh知，甲圖更省力；由f=一丁7可知，甲乙滑輪組的機械效率一樣，故選B.W總GhG動h8.下列關(guān)于功、功率、機械效率的說法中正確的是A.機械效率越大，做的有用功一定越多B.功率越大，做功越快C.有力作用在物體上，力一定對物體做了功D.功率小，機械效率也一定低【答案】B【解析】【詳解】A.因為機械效率是有用功與總功的比值，所以機械效率越大，做的有用功不一定越多，故A錯誤；8 .功率是表示做功快慢的物理量，功

11、率越大，做功越快，故B正確；C.有力作用在物體上，物體力的方向上沒有移動距離，力不做功，故C錯誤；D.機械效率是有用功與總功的比值，與功率的大小無關(guān)，故D錯誤.9 .如圖所示的裝置，重100N的物體A在水平面做勻速直線運動，作用在繩自由端的拉力F是20N,則下列判斷正確的是（不計滑輪重和滑輪間摩擦）iy一A.作用在物體A上水平拉力是100NB.作用在物體A上水平拉力是20NC.物體A受到的滑動摩擦力是80ND.物體A受到的滑動摩擦力是40N【答案】D【解析】【詳解】AB.根據(jù)二力平衡的條件進行分析，因為有兩條繩子作用在動滑輪上，所以作用在物體A上的水平拉力F=2X20N=40NMAB錯誤；CD

12、.因為物體勻速運動，所以摩擦力等于作用在A上的水平拉力，大小為40N,故C錯誤，D正確。10 .如圖所示，屬于費力杠桿的是用鑲子夾物品A.用手推車推貨物C.D.用汽水扳子開瓶蓋B.用羊角錘起釘子【答案】A【解析】【詳解】A、用鐐子夾物品時，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，是省力杠桿；G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.11 .工人師傅利用如圖所示的兩

13、種方式，將均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離.Fi、F2始終沿豎直方向；圖甲中OB=2OA,圖乙中動，t輪重為60N,重物上升速度為0.01m/s.不計杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是A.甲乙兩種方式都省一半的力C.乙方式機械效率約為【答案】C【解析】試題分析：由甲圖可知，83.3%B.甲方式D.乙方式Fi由150N逐漸變大F2的功率為3WOB=2OA,即動力臂為阻力臂的2倍，由于不計摩擦、杠桿自重,由圖乙可知，n=3 ,不計繩重和摩 甲圖中，重力即阻力的方向是豎 動力臂和阻力臂的比值不=W/W由杠桿平衡條件可知，動力為阻力的一半，即Fi=150N；擦，則F2=G+G動）/

14、3=（300N+60N）/3=120N,故A錯誤;直向下的，動力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過程中,變，故動力Fi的大小不變，故B錯誤；不計繩重和摩擦，則乙方式機械效率為:息=W南/W南+W額=6卜/6卜+6輪h=G/G+G輪=300N/300N+60N=83.3%,故C正確；乙方式中則乙方式F2的功率為：P=F2 v繩F2=120N,繩子的自由端的速度為v繩=0.01m/sX3=0.03m/s=120NX0.03m/s=3.6W故D錯誤，故選C.考點：杠桿的平衡條件；滑輪（組）的機械效率；功率的計算12 .關(guān)于機械效率的問題，下列說法中正確的是（）A.做的有用功越多，機械效率一定越高B

15、.單位時間內(nèi)做功越多，機械效率一定越高C.省力越多的機械，機械效率一定越高D.額外功在總功中所占比例越小，機械效率一定越高【答案】D【解析】【詳解】A、做功多，有用功不一定多，有用功占總功的比例不一定高，所以機械效率不一定高，故A錯誤；B、有用功占總功的比例與單位時間內(nèi)做功多少無關(guān)，故B錯誤；C、省力多的機械的機械效率往往偏低，故C錯誤；D、額外功在總功中所占比例越小，說明有用功在總功中所占的比例越大，機械效率就越高，故D正確；故選D.【點睛】總功=有用功+額外功；有用功和總功的比值叫機械效率；由機械效率的定義可知，機械效率的高低只與有用功在總功中所占的比例有關(guān)，與做功多少、功率大小無關(guān).13

16、 .如圖所示，用完全相同的四個滑輪和兩根相同的細繩組成甲、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F=-GG物+G動），ni=2,n2=3,所以繩端的拉力：Fi=7（G物n2+G動），F(xiàn)2=-（G物+G動），所以FiF2,故A錯誤；因為動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額=G動h,W有用=G物h,所以利用滑輪

17、組w有用做的有用功相同、額外功相同，則總功相同；因為刀上三，所以兩滑輪組的機械效率相IW總同，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相同，所以si=2h,S2=3h,則Sih,故D錯誤；i4.如圖所示，某人用扁擔擔起兩筐質(zhì)量為m1、m2的貨物，當他的肩處于O點時，扁擔水平平衡，已知lil2,扁擔和筐的重力不計。若將兩筐的懸掛點向。點移近相同的距離4則/|I2A/：!A/A.扁擔仍能水平平衡B.扁擔右端向下傾斜VlC.要使扁擔恢復(fù)水平平衡需再往某側(cè)筐中加入貨物，其質(zhì)量為(m2-mi)l2l1VlD.要使扁擔

18、恢復(fù)水平平衡需再往某側(cè)筐中加入貨物，其質(zhì)量為(m2-m0-一V12V【答案】D【解析】【詳解】AB.原來平衡時，migli=m2g|2,由圖知，lil2,所以mim2,設(shè)移動相同的距離？l,則左邊：mig(li-A)=migli-migAl,右邊：m2g(l2-Al)=m2gl2-m2gAl,因為mim2,所以miAlgm2(l2-Al)g,則杠桿的左端向下傾斜，故AB錯誤；CD.因為mi(li-)gm2(l2-)g,故往右邊加入貨物后杠桿平衡，即：mi(li-Al)g=(m2+m)(l2-)g,且migli=m2gl2,D正確。Vl,得m=(m2-mi),故C錯誤,l2Vli5.如圖所示，物

19、體浸沒在水中，工人用200N的拉力F在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速提升2m,物體沒有露出水面，此時滑輪組的機械效率是80%,不計繩重和摩擦，g=i0N/kg,則下列說法中正確的是()A.物體露出水面前，工人勻速提升重物時拉力的功率為40WB.物體在水中受到的浮力為320NC.物體的體積為8Xidm3D.物體露出水面后，此滑輪組提升該物體的機械效率將小于80%【答案】C【解析】【詳解】A.由圖知，n=2,拉力端移動的距離：s=2h=2x2m=4m拉力端移動的速度：v=s/t=4m/i0s=0.4m/s,拉力的功率：P=Fv=200NX0.4m/s=80Vy故A錯；B,滑輪組的機械效率：刀=W

20、r用/亞總=(G-F浮)h/Fs=(G-F浮)h/FXh=G-F浮/2F=400N-F浮/2X200N=80%解彳導(dǎo):F浮=80N,故B錯；C.由F浮=。水V排g得物體的體積：V=V排=5浮/水g=80N/1x10kg/m3xi0N/kg=8x-31m3,故C正確；D.物體露出水面后，沒有了浮力，相當于增加了提升物體的重，增大了有用功，不計繩重和摩擦，額外功不變，有用功和總功的比值變大，此滑輪組提升該物體的機械效率將大于80%,故D錯。16.如圖所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物體A勻速移動5m,物體A受到地面的摩擦力為5N,不計滑輪、繩子的重力及滑輪與繩子間的摩擦，拉力F做的功為A.5

21、0JB.25JC.100JD.200J【答案】B【解析】【詳解】如圖所示，是動滑輪的特殊用法，拉力是A與地面摩擦力的2倍,故產(chǎn)=2/=2x5n=10N；物體A在水平方向上勻速移動5m,I1$二5x5伽=2,5m則拉力移動的距離：上,拉力F做的功：=2SJ.故選B.17.如圖所示的滑輪組，用F=30N的拉力，拉動水平地面上重為300N的物體，使物體勻速前進了2m.物體和地面之間的摩擦力為45N,在此過程中，下列說法正確的是拉力做的功是120J繩穿自由端移動的距離是2m滑輪組的機械效率是75%A點受到的拉力為300NA.B,C.D.【答案】C【解析】【詳解】.由圖可知，n=2,則繩子自由端移動的距

22、離：物2%22m=4m；故錯誤；拉力做的功：W息Fs繩30N4m=120J;故正確; .克服物體和地面之間的摩擦力做的功為有用功，則有用功：W有=$物=45NX2m=90J,滑輪組的機械效率：W100%-90J-100%=75%故正確；W120J .因物體在水平地面上做勻速運動，則此時A處繩子的拉力與物體受到的摩擦力是一對平衡力，所以，A點受到的拉力：FA=f=45N;故錯誤；故ABD錯誤，C正確。18.為探究動滑輪和定滑輪的特點，設(shè)計如下兩種方式拉升重物，下面關(guān)于探究的做法和認識正確的是（）*iA.用動滑輪提升重物上升h高度，測力計也上升h高度B.若拉升同一物體上升相同高度，用動滑輪拉力更小

23、，且做功更少C.減小動滑輪質(zhì)量可以提高動滑輪的機械效率D.若用定滑輪拉重物，當拉力豎直向下最省力【答案】C【解析】【詳解】A.用動滑輪提升重物上升h高度，因為有兩段繩子承重，所以測力計上升2h高度，故A錯誤；B.拉升同一物體上升相同高度，用動滑輪時是否省力還取決于動滑輪的重和摩擦力的大小，而因為要提起動滑輪做功，故做功較多，故B錯誤；WT用WT用一八一，一一C.減小動滑輪質(zhì)量，可以減小額外功，根據(jù)可知，可以提局動W息W用+M外滑輪的機械效率，故C正確.D.用定滑輪拉重物，拉力的力臂為滑輪的半徑，所以向各個方向的拉力都相等，故D錯誤.【點睛】重點理解機械效率為有用功與總功的比，有用功不變，當額外

24、功減小時，總功減小，所以機械效率會提高.19.在探究杠桿平衡條件實驗中，杠桿在力F作用下水平平衡，如圖所示，現(xiàn)將彈簧測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中，杠桿始終保持水平平衡，則拉力F與其力臂的乘積變化情況是（）A.一直變小B.一直變大C.一直不變D.先變小后變大【答案】C【解析】【詳解】將測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中，鉤碼的重力不變，其力臂OA不變，即阻力與阻力臂的乘積不變；由于杠桿始終保持水平平衡，所以根據(jù)杠桿的平衡條件F11F2I2可知，拉力F與其力臂的乘積也是不變的.【點睛】重點是杠桿平衡條件的應(yīng)用，要理解當力與杠桿垂直時，力臂是最長的，傾斜后力臂會變短，正是由于杠桿保持平

25、衡，所以力臂減小的同時，拉力要增大.20.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可知，提升A和B所做額外功相同，故AB錯誤；WWCD.不計繩重和摩擦的影響，滑輪組的機械效率”,額外功相同，提W、VWW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

26、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.21.下圖為“測滑輪組機械效率”的實驗.在彈簧測力計拉力作用下，重6N的物體2s內(nèi)勻速上升0.1m,彈簧測力計示數(shù)如圖示（不計繩重與摩擦）.下列說法錯誤的是（）A.彈簧測力計的拉力是2.4NB.物體上升的速度為0.05m/sC.彈簧測力計拉力的功率為0.12WD.滑輪組的機械效率約83.3%【答案】C【解析】分析：由圖可知使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n,拉力端移動的距離s=利用WP-Wn求拉力做的總功，再利用t求功率；已知物體的重力和上升高度，利用卬=仃求有用功，滑輪組

27、的機械效率等于有用功與總功之比。解答：由圖可知，彈簧測力計的拉力是2.4N,故A正確；物體2s內(nèi)勻速上升0.1m,物體s0dm上升的速度為s = 3h = 3 X,故B正確；n=3,拉力端端移動距離v=-=-0.05m/sO.lm=03m拉力做的總功為：%=24NX03m=072/.拉力的功V%0.7F=0.36V/率為:W -=0.1m = D.6/，故C錯誤；拉力做的有用功為:;滑輪組機械效率為：呼不閏o何V=X10%工出驪W息07。故D正確;故答案為C【點睛】本題考查了使用滑輪組時有用功、總功、功率、機械效率的計算，根據(jù)題圖確定n的大?。ㄖ苯訌膭踊喩弦龅睦K子股數(shù)）是本題的突破口，靈活

28、選用公式計算是關(guān)鍵。22 .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，則下列判斷正確的是（）A.該滑輪的機械效率中75%B.滑輪所做的有用功為1200JC.滑輪自身白重力為100ND.繩子自由端移動的距離大小為3m【答案】A【解析】【詳解】AB.滑輪所做的有用功為：W有用=Gh=600NX3m=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=555=40036m=2400J,所以動滑輪的機械效率為：WM00%=180OJ100%=75%W總2400J故A正確，B錯誤；C.不計繩重及摩擦，則拉力為：F（GG動），2那么動滑輪的重為：G動=2F-G=2X400N-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=2x3m=6m故D錯誤；故選Ao23 .室內(nèi)垃圾桶平時桶蓋關(guān)閉不使垃圾散發(fā)異味，使用時用腳踩踏板，桶蓋開啟.根據(jù)室內(nèi)垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖可確定：（）A桶中只有一個杠桿在起作用，且為省力杠桿B.桶中只有一個杠桿在起作用，且為費力杠桿C.桶中有兩