簡單機械練習提高題及其解答

.\.\簡單機械練習題一.選擇題（共14小題）1.如圖所示，杠桿AOB用細線懸掛起來，分別在A、B兩端分別掛上質量為mi、m2的重物時，杠桿平衡，此時AO恰好處于水平位置，AO=BO，不計杠桿重力，則mi、m2的關系為（ ）A.爲IA.mi>m2B.mi<m2C.mi=m2D.無法判斷2.如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻，各鉤碼質量相等，如果在杠桿兩側掛鉤碼處各增加一個質量相等的鉤碼，杠桿會（ ）SCSA.右端下沉B.左端下沉C.杠桿仍然平衡SCSA.右端下沉B.左端下沉C.杠桿仍然平衡D.無法判斷3.圖中正在使用的機械，屬于費力杠桿的有（?羊角謁C.①④?筷子D.②④?釣魚竿A.①③B.②③4.如圖所示，把重為20N的物體勻速向上提起，彈簧測力計的示數(shù)為 12N，若不計繩重及摩擦，則拉力及動滑輪重力的大小分別是（ ）10N8NB.12N4NC.16N8ND.6N4N5.在水平桌面上放一個重 300N的物體，物體與桌面的摩擦力為 60N，如圖所示，若不考慮繩重力和摩擦，使物體以 0.1m/s勻速移動時，水平拉力F及其功率的大小分別為（ ）A.20N2WB.20N6WC.60N2WD.30N6W6.如圖所示，兩個物體的重量分別是 G1和G2,當滑輪平衡時，Gi：G2為（忽略繩子和滑輪的重力及繩子和滑輪間的摩擦力） （ ）A.1:1B.2:1C.7A.1:1B.2:1C.7.如圖所示，分別用則（）1:3D.1:F1、F2、F3、<a)A.F1<F2<F3VF4 B.F1>F2>F3>F4C.Fi=F2=F3<F4D.F1=F2=F3>F4&用如圖所示的四種機械提起同一重物，不計機械自重和摩擦，最省力的是（ ）卜)9?如圖所示的四種機械裝置中，不能省力的裝置是（/自行車的腳踏板B.2F4勻速提升同一重物，若不計滑輪本身的重力及摩擦,旗桿頂部的定滑輪水管上的水龍頭D水管上的水龍頭D.大門上的門把手10大門上的門把手10?如圖所示，用四個滑輪組分別勻速提升重力均為摩擦，下列關系式正確的是（ ）G的物體，若不計滑輪重、繩重及軸3F1=G3F23F2=GC.F3=2GF4=2G11.用如圖所示的滑輪組在10s內將300N的重物勻速提升3m,已知動滑輪重30N，不計摩擦，則（ ）FGFGA?利用滑輪組所做的有用功是 450JB?繩子自由端移動的速度是 0.9m/sC.拉力的功率是99WD.滑輪組的機械效率是80%12?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（I￡I—I￡I—A?重力做的功是有用功B.拉力F1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%

n甲、n乙n甲、n乙表示甲、乙兩個滑輪組，把相同的物體勻速提升相間乙兩滑輪組的機械效率， W甲、W乙表示拉力所做的功（不.10A.n甲=n乙，WEp=W乙C.n甲Vn乙,W甲VW乙D.14?關于機械效率的下列說法中，A?利用機械越省力，機械效率越高B?機械做功越快，機械效率越高C.有用功相同、D?額外功相同、耳甲＞耳乙,W甲＞W(wǎng)乙耳甲＞耳乙,W甲VW乙正確的是（ ）總功越大機械效率越高有用功越大的機械效率越高二?作圖題（共15.如圖所示，分析人拉著拉桿旅行箱靜止在水平地面上的情景,為支點，請你畫出拉力F的力臂.F4小題）O是輪子的轉軸?以016.如圖所示杠桿中，0為支點，請畫出圖中力F1和F2的力臂L1和L2.1-FFl1717.請在圖中用筆畫線代替繩子，將兩個滑輪連成滑輪組，要求人力往下拉繩使重物升起.?I■材018.如圖所示，用滑輪組提升物體，請畫出最省力的繩子繞法.”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升3組實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：次數(shù)鉤碼重/N動滑輪重/N鉤碼上升的距離/cm彈簧測力計的示數(shù)/N彈簧測力計上升的距離/cm機械效率120.8511566.7%240.851.715\360.85\1583.3%三.實驗探究題（共1小題）19.在探究影響滑輪組機械效率的因素不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙在實驗操作中應該使鉤碼—（選填快速”或緩慢”上升；進行第2次測量時滑輪組的機械效率約為 （保留三位有效數(shù)字）;進行第3次測量時，彈簧測力計示數(shù)為 N，滑輪組做的有用功是_J;分析實驗數(shù)據(jù)，實驗小組得出的實驗結論是：滑輪組的機械效率與 有關;G動+G分析表中數(shù)據(jù)可知，fm—，可能的原因是： ;3某次實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數(shù)記為S,鉤碼提升高度記為h,（6）輪重記為G'繩自由端移動距離記為關于滑輪組機械效率的計算關系中錯誤的是GB.n訐AGhA.F,鉤碼重記為G,動滑不計繩子重及摩擦?則下列四?計算題（共20.用如圖所示的滑輪組將重繩重及滑輪與軸之間的摩擦.（1）求上述過程中的有用功2小題）90N的貨物勻速提升1m的過程中，所用拉力F=50N，不計W有用；（2）求上述過程中的總功 W總;nn21.一輛卡車不慎開進了一段泥濘的道路不能繼續(xù)行駛， 司機找來一輛拖車，利用繩子、動滑輪組裝成如圖所示的裝置來拖出卡車， 若拖車對繩子的水平拉力為4000N,將卡車水平勻速向前拖動了6m，用時30s，不計繩子和滑輪重，求：（1） 拖車對繩子做的功是多少？（2） 拖車拉繩子的功率是多少？（3）若卡車被勻速拖動時，泥濘道路對卡車的阻力位 6400N，則動滑輪的機械效率為多少？參考答案與試題解析一?選擇題（共14小題）1.（2016?樂山）如圖所示，杠桿AOB用細線懸掛起來，分別在A、B兩端分別掛上質量為mi、m2的重物時，杠桿平衡，此時AO恰好處于水平位置，AO=BO，不計杠桿重力，則mi、m2的關系為（ ）A.mi>m2B.mi<m2C.mi=m2D.無法判斷【解答】解：杠桿示意圖如下：GiLi=G2L2,migLi=m2gL2,即miLi=m2L2,力與相應的力臂成反比關系，從圖中可以看出力臂Li>L2,所以物體的重力Gi<G2,即卩mi<m2.故選B.2.（20I6?帛州）如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻，各鉤碼質量相等，如果在杠桿兩側掛鉤碼處各增加一個質量相等的鉤碼，杠桿會（ ）A.右端下沉B.左端下沉C.杠桿仍然平衡D.無法判斷【解答】解：設一個鉤碼重為G，—格為L,原來：2GX4L=4GX2L,杠桿平衡，現(xiàn)在：3GX4L>5GX2L,所以杠桿不再平衡，杠桿向逆時針方向轉動，即左端下沉.故選B.（2016?南京）圖中正在使用的機械，屬于費力杠桿的有（

③筷子?羊角錘C③筷子?羊角錘C.①④D.②④A.①③B.②③【解答】解：①釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿;羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿.綜上所述，屬于費力杠桿的有①③.故選A.（2017?江陰市模擬）如圖所示，把重為20N的物體勻速向上提起，彈簧測力計的示數(shù)為12N，若不計繩重及摩擦，則拉力及動滑輪重力的大小分別是（ ）A.10N8NB.12N4NC.16N8ND.6N4N【解答】解：（1）繩子可以大小不變的傳遞拉力，故拉力F=12N;（2）動滑輪繩子的有效股數(shù)n=2,???不計摩擦和繩重時，F(xiàn)=1（G物+G動）,n（2016?岑溪市一模）在水平桌面上放一個重如圖所示，若不考慮繩重力和摩擦，使物體以大小分別為（ ）300N的物體，物體與桌面的摩擦力為 60N,0.1m/s勻速移動時，水平拉力 F及其功率的???動滑輪重G動=門1^-G物=2X12N（2016?岑溪市一模）在水平桌面上放一個重如圖所示，若不考慮繩重力和摩擦，使物體以大小分別為（ ）300N的物體，物體與桌面的摩擦力為 60N,0.1m/s勻速移動時，水平拉力 F及其功率的30N6WA.20N2WB.20N6WC.60N2WD.30N6W【解答】解：物體勻速運動，可知物體受的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，即 F拉=f=60N,從圖可知，此滑輪組有三股繩子承擔對物體的拉力， 不考慮繩的重力和繩的摩擦，所以繩子自由端的水平拉力為：F^F拉=丄X60N=20N;3 3水平拉力的功率:

P=^=Fs=Fv=Fnv物=20NX3X0.1m/s=6W.tt所以ACD錯誤，B正確.故選B.G1和G2,當滑輪平衡時,（）（2016?G1和G2,當滑輪平衡時,（）i]A.1:1B.2:1C.1:3D.1:2【解答】解：圖中是一定一動的滑輪組，可以將 G2由于重力而對繩子施加的拉力看作是繩子末端的拉力（該拉力等于G2）,最后一段繩子是由定滑輪引出的，繩子股數(shù)是 2,不計摩擦及滑輪重,即理想狀況下，F(xiàn)=-LG.所以G2=±Gi,即卩Gi：G2=2:1.227.（2016?松江區(qū)二模）如圖所示，分別用F1、F2、F3、F4勻速提升同一重物，若不計滑輪本身的重力及摩擦，則（Fl(a)<b)Cc>□(a)<b)Cc>□Cd)A.Fi<F2<F3VF4B.Fi>F2>F3>F4C.Fi=F2=F3<F4D.Fi=F2=F3>F4【解答】解：不計滑輪本身的重力及摩擦的情況下；Fi=F2=F3=GFi=F2=F3=G.d圖用的是動滑輪；能夠省一半的力，故 F4=+g.￡所以，F(xiàn)i=F2=F3>F4.故選D.&（2016?齊南模擬）用如圖所示的四種機械提起同一重物，不計機械自重和摩擦，最省力的是（ ）

【解答】解：B、 動力力臂小于阻力力臂，所以是費力杠桿.C、 吊動滑輪的為2股繩子，拉力為物重的二分之一；D、 吊動滑輪的為3股繩子，拉力為物重的三分之一，所以最省力.故選D.9.（2016?丹江口市模擬）如圖所示的四種機械裝置中，不能省力的裝置是（自行車的腳踏板B.旗桿頂部的定滑輪C.水管上的水龍頭D.大門上的門把手【解答】解：A、自行車的腳踏板是輪軸，輪半徑大于軸半徑，在使用時動力臂大于阻力臂,是省力機械，故AC.水管上的水龍頭D.大門上的門把手【解答】解：A、自行車的腳踏板是輪軸，輪半徑大于軸半徑，在使用時動力臂大于阻力臂,是省力機械，故A不符合題意；B、 旗桿頂?shù)亩ɑ喪堑缺鄹軛U，動力臂等于阻力臂，既不省力也不費力，故C、 水管上的水龍頭是輪軸，故C不符合題意；D、 大門上的門把手是輪軸，故D不符合題意；故選B.輪半徑大于軸半徑，在使用時動力臂大于阻力臂,輪半徑大于軸半徑，在使用時動力臂小于阻力臂,B符合題意;是省力機械,是省力機械,GG的物體，若10.（2016春？西城區(qū)期末）如圖所示，用四個滑輪組分別勻速提升重力均為不計滑輪重、繩重及軸摩擦，下列關系式正確的是（ ）3F1=G3F2=GC.'F*F33F1=G3F2=GC.'F*F3=2GF4=2G【解答】解:不計滑輪重、繩重及摩擦:A.該選項中滑輪組,由2段繩子承擔動滑輪和物體的重,所以拉力 F1=+g，即2F1=G.故A錯誤;B?該選項中滑輪組,由3段繩子承擔動滑輪和物體的重,所以拉力 F2=￡g,B?該選項中滑輪組,由3段繩子承擔動滑輪和物體的重,所以拉力 F2=￡g,03F2=G.故B正確；C.該選項中滑輪組,使用的是 2個定滑輪，所以拉力D?該選項中滑輪組,由2段繩子承擔動滑輪和物體的重,F3=G.故C錯誤；所以拉力 F4=+g,2F4=G.故A錯誤;故選B.已知動滑輪11.（2016?淄博）用如圖所示的滑輪組在 10s內將300N的重物勻速提升3m,已知動滑輪重30N，不計摩擦，則（ ）

FGA?利用滑輪組所做的有用功是 450JFGB?繩子自由端移動的速度是0.9m/sC.拉力的功率是99WD.滑輪組的機械效率是80%【解答】解：利用滑輪組所做的有用功：Ww=Gh=300NX3m=900J，故A錯誤；拉力做的功：W總=（G+G動）h=（300N+30N）X3m=990J,拉力的功率：P=陛_=竺理_=99如，故C正確；tlOs滑輪組的機械效率：n=￥^X100%=坐遼X100%?90.9%,n刑總 9901 ，由圖可知，n=2,則繩端移動的距離:s=nh=2X3m=6m,繩子自由端移動的速度：▼=旦=￡^=0.6口/5，故B錯誤.tlOs故選C.故D錯誤;在粗糙水平面上勻速拉動物體，下列敘述正確的是12.（故D錯誤;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F1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%克服物體受到的摩擦力做的功為有用功，克服物體受到的摩擦力做的功， 即拉力【解答】解：克服物體受到的摩擦力做的功為有用功，克服物體受到的摩擦力做的功， 即拉力故A錯;故A錯;F1做的功B錯；B、 由圖知，是水平使用動滑輪拉動物體，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.13.（2016?13.（2016?煙臺）用四只完全相同的滑輪組成如圖所示的甲、勻速提升相間的高度.若用所做的功（不計繩重與摩擦）乙兩個滑輪組，把相同的物體n甲、n乙表示甲、乙兩滑輪組的機械效率， W甲、W乙表示拉力，則（ ）甲 人B.耳甲＞耳乙,W甲＞W(wǎng)乙B.耳甲＞耳乙,W甲＞W(wǎng)乙D.耳甲＞耳乙,W甲VW乙C.n甲Vn乙，W甲VW乙【解答】解：此題中，鉤碼的重力相同，鉤碼上升的高度相同，據(jù) W有=Gh可知，所做的有用功相同；此時對動滑輪做的功是額外功，不計繩子和摩擦，滑輪相同，即額外功相同，即W額是相同的，據(jù)W^=W有+W額可知，所以W總是相同的，故拉力做的功相同，即 W甲=WW有乙，機械效率n=—X100%，故也是相同的，即 耳甲=耳乙.心（2016?當涂縣一模）關于機械效率的下列說法中，正確的是（A?利用機械越省力，機械效率越高B?機械做功越快，機械效率越高C.有用功相同、總功越大機械效率越高D?額外功相同、有用功越大的機械效率越高【解答】解：機械效率是指有用功與總功之比，它反映了機械的品質，與機械是否省力，做功快慢無關，所以A、B錯誤；W有由公式滬百—X100%和W總=W有+W額外可知：有用功相同，總功越大，額外功就越多，機W總械效率越低，所以C錯誤，D正確;故選D.二.作圖題（共4小題）O是輪子的（2016?山西）如圖所示，分析人拉著拉桿旅行箱靜止在水平地面上的情景,轉軸?以0為支點，請你畫出拉力FO是輪子的F作用線的垂線段，即為F作用線的垂線段，即為F的力臂I，如下圖所示:（2016?黔東南州）如圖所示杠桿中， 0為支點，請畫出圖中力F1和F2的力臂Li和L2.FnQGFnQG【解答】解：已知支點為0,延長F2的作用線，過點0作力F1的垂線段Li,作力F2的垂線段L2,那么Li、L2即為所求作的力臂?如圖所示：1.1.17.17.使重物升起.0（2016?賀州）請在圖中用筆畫線代替繩子，將兩個滑輪連成滑輪組，要求人力往下拉繩【解答】解：人用力往下拉繩使重物升起，說明最后繞過的是定滑輪，按此反向繞線，繩子的起始端系在定滑輪上，如下圖所示：

18.（2016?巴中模擬）如圖所示，用滑輪組提升物體，請畫出最省力的繩子繞法.【解答】解:從動滑輪的上掛鉤開始繞起， 依次繞過每一個滑輪，最終F二土G,為最省力的繞法，如圖所5示:i二.實驗探究題（共1小題）19.（2017秋？揚中市月考）在探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、 乙、丙3組實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：次數(shù)鉤碼重/N動滑輪重/N鉤碼上升的距離/cm彈簧測力計的示數(shù)/N彈簧測力計上升的距離/cm機械效率120.8511566.7%240.851.715\

360.81 5\15 183.3%(1)((1)(2)(3)(4)進行第2次測量時滑輪組的機械效率約為 78.4% (保留三位有效數(shù)字);進行第3次測量時，彈簧測力計示數(shù)為 2.4N，滑輪組做的有用功是 0.3J;分析實驗數(shù)據(jù)，實驗小組得出的實驗結論是：滑輪組的機械效率與 被提升物體的重力有關;分析表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)MG動+G，可能的原因是： 拉動過程中需克服滑輪的轉軸處的摩擦；(6)某次實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數(shù)記為輪重記為G'繩自由端移動距離記為的摩擦；(6)某次實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數(shù)記為輪重記為G'繩自由端移動距離記為S,鉤碼提升高度記為h,關于滑輪組機械效率的計算關系中錯誤的是A滬業(yè)F,鉤碼重記為G,動滑不計繩子重及摩擦.則下列B.n=￥BDC_GC.Gh解:【解答】解:在實驗過程中，應緩慢豎直向上勻速拉動彈簧測力計.根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)可知，第 2次測量時滑輪組的機械效率:學晉常嘗：X100%，78.4%.W總Fs1.?NX0.15m由圖示測力計可知，其分度值為 0.2N，示數(shù)為2.4N;第3次測量時，有用功： W有=Gh=6NX0.05m=0.3J.從實驗數(shù)據(jù)看，鉤碼上升的高度相同，所以機械效率不斷增大不是由于被提升高度的變化而引起的.鉤碼重不斷增大，機械效率不斷提高， 得出的實驗結論是： 滑輪組的機械效率與被提升物體F”G動F”G動+G(5)由于拉動過程中需克服滑輪的轉軸處的摩擦，所以3(6)有用功為W有=Gh，總功為W總=Fs，不計繩子重及摩擦，額外功 W額=G'h,則W=W有+W^Gh+G'h=(G+G')h;①有用功為W有=Gh，總功為W總=Fs,貝Un=半，故A正確,W總Fs由于s=nh,則機械效率耳=竺=2，故B錯誤;rsnF②有用功為W有=Gh，總功為W總=(G+G)h,所以n=W有用= 魚2 =—2—，故C軸總ffi+y)hG+G^正確；③額外功W額=6h，總功為W總=Fs,有用功WW=W總-W額=Fs-Gh,所以 h=1-口1,故D錯誤.W總F