簡單機(jī)械測試卷(含答案)

簡單機(jī)械測試卷（含答案）一、選擇題1．如圖，O為拉桿式旅行箱的輪軸，OA為拉桿．現(xiàn)在拉桿端點A處施加一豎直向上的力F，使箱體從圖示位置繞O點緩慢逆時針轉(zhuǎn)至接近豎直位置．則力F的大小A．一直變大 B．始終不變C．一直變小 D．先變小后變大【答案】B【解析】【詳解】由題意可知，箱體的重力不變，也就是杠桿的阻力大小不變，動力F豎直向上，重力G豎直向下，這兩個力的方向始終平行，根三角形的相似性可知，動力臂與阻力阻的比值是不變的，根據(jù)杠桿的平衡條件可知動力與阻力的比值也是不變的，由于阻力不變，所以動力F的大小是始終不變的，故應(yīng)選B．2．為探究杠桿平衡條件，老師演示時，先在杠桿兩側(cè)掛鉤碼進(jìn)行實驗探究，再用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究（如圖），這樣做的目的是（）A．便于直接讀出拉力的大小

B．便于同學(xué)們觀察實驗C．便于正確理解力臂

D．便于測量力臂的大小【答案】C【解析】【分析】【詳解】從支點到力的作用線的距離叫力臂，在杠桿兩側(cè)掛鉤碼，由于重力的方向是豎直向下的，力臂在杠桿上可以直接讀出，當(dāng)用彈簧測力計傾斜時，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會發(fā)生變化，相應(yīng)變短，由杠桿的平衡條件知道，力會相應(yīng)增大，才能使杠桿仍保持平衡，所以這樣做實驗可以加深學(xué)生對力臂的正確認(rèn)識，故C正確．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(jī)械效率為；用乙滑輪所做的總功率為W2，機(jī)械效率為，若不計繩重與摩擦，則（）A．W1＜W2，η1＞η2B.W1=W2，η1＜η2C．W1＞W(wǎng)2,＜D．W1=W2,=【答案】A【解析】因為用甲、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功相同；根據(jù)η＝可知：當(dāng)有用功一定時，利用機(jī)械時做的額外功越少，則總功越少，機(jī)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(jī)械效率越低。即W1<W2,η1>η2.故選C.4．山區(qū)里的挑夫挑著物體上山時，行走的路線呈“S”形，目的是A．加快上山時的速度B．省力C．減小對物體的做功D．工作中養(yǎng)成的生活習(xí)慣【答案】B【解析】斜面也是一種簡單機(jī)械，使用斜面的好處是可以省力．挑物體上山，其實就是斜面的應(yīng)用，走S形的路線，增加了斜面的長，而斜面越長，越省力，所以是為了省力．故選B．5．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糖右盤加1Kg砝碼，待天平平衡后；接著又在右盤放一包白糖左盤加1kg砝碼，待天平平衡后．然后把兩包白糖交給顧客．則兩包白糖的總質(zhì)量A．等于2KgB．小于2KgC．大于2KgD．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m1，后稱得的白糖的實際質(zhì)量為m2由杠桿的平衡原理：bm1=a×1，am2=b×1，解得m1=，m2=則m1m2=因為（m1+m2）2=因為a≠b，所以（m1+m2）-2＞0，即m1+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．6．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(jìn)了4m，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A．繩子自由端在4s內(nèi)移動了8m B．物體A重力做功的功率為1000WC．物體A克服摩擦力做的功為480J D．滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%【答案】D【解析】【詳解】A．由題圖可知，承擔(dān)物體拉力的繩子的股數(shù)n=3，因此物體A在4s內(nèi)勻速前進(jìn)了4m，則繩子自由端在4s內(nèi)移動了s繩子=3×4m=12m。故A錯誤。B．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=300N×4m=1200J，故C錯誤。D．由題可知：物體A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N×4m=1200J，拉力F所做的總功W總=Fs繩子=120N×12m=1440J，所以滑輪組的機(jī)械效率，故D正確為答案。7．用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機(jī)械效率η與物重G物的關(guān)系，改變G物，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，計算并繪出η與G物關(guān)系如圖乙所示，若不計繩重和摩擦，則下列說法正確的是（）A．同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大，最終將超過100%B．G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，滑輪組機(jī)械效率將改變C．此滑輪組動滑輪的重力為2ND．當(dāng)G物=6N時，機(jī)械效率η=66.7%【答案】D【解析】【詳解】A、使用滑輪組時，克服物重的同時，不可避免地要克服動滑輪重、摩擦和繩子重做額外功，所以總功一定大于有用功；由公式η=知：機(jī)械效率一定小于1，即同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大，但最終不能超過100%，故A錯誤；B、G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，如圖所示，因為此圖與題干中甲圖將同一物體勻速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略繩重及摩擦?xí)r，額外功：W額=G輪h，即額外功W額相同，又因為W總=W有+W額，所以總功相同，由η=可知，兩裝置的機(jī)械效率相同，即η1=η2．故B錯誤；C、由圖可知，G=12N，此時η=80%，則η=====，即80%=，解得G動=3N，故C錯誤；D、G物=6N時，機(jī)械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%．故D正確．故選D．8．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（）A．若G1=G2，拉力做的額外功相同B．若G1=G2，拉力做的總功相同C．若G1=G2，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)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(jī)械效率不變【答案】C【解析】【詳解】有用功為GH，若則有用功相等．對動滑輪做的功為額外功，乙的動滑輪質(zhì)量大額外功多，因此乙的總功多，機(jī)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(jī)械效率不同，提升重物越重機(jī)械效率越高．D錯．9．如圖所示，用滑輪組在4s內(nèi)將重為140N的物體勻速提升2m，若動滑輪重10N，石計滑輪與軸之間的摩擦及繩重。則在此過程中，下列說法正確的是A．拉力F為75NB．繩子自由端向上移動了4mC．滑輪組的機(jī)械效率約為93.3%D．提升200N重物時，滑輪組機(jī)械效率不變【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，n=3，不計摩擦及繩重，拉力：F=（G+G動）=×（140N+10N）=50N，故A錯誤；B．則繩端移動的距離：s=3h=3×2m=6m，故B錯誤；C．拉力做功：W總=Fs=50N×6m=300J，有用功：W有用=Gh=140N×2m=280J，滑輪組的機(jī)械效率：=×100%=×100%≈93.3%，故C正確。D．提升200N重物時，重物重力增加，據(jù)===可知滑輪組機(jī)械效率變大，故D錯誤。10．如圖所示甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將所掛重物在相等時間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度．若G1=G2，所用豎直向上的拉力分別為F1和F2，拉力做功的功率分別為P1和P2，兩裝置的機(jī)械效率分別為η1和η2（忽略繩重和摩擦）．則下列選項正確的是A．F1＞F2η1＜η2P1＜P2 B．F1＞F2η1=η2P1=P2C．F1＜F2η1＜η2P1＜P2 D．F1＜F2η1＞η2P1＞P2【答案】B【解析】【詳解】甲滑輪組n是2，乙滑輪組n是3，乙更省力．由于兩個滑輪組做的有用功相同，額外功相同，它們的機(jī)械效率也相同．在相同時間內(nèi)做的總功相同，它們的功率也相同．故B正確．11．如圖所示，用三個滑輪分別拉同一個物體，沿同一水平面做勻速直線運動，所用的拉力分別是F1、F2、F3，比較它們的大小應(yīng)是（）A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3【答案】D【解析】【詳解】設(shè)物塊與地面的摩擦力為f，第一個圖中滑輪為定滑輪，因為使用定滑輪不省力，所以F1=f；第二個圖中滑輪為動滑輪，因為動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿,使用動滑輪能省一半力．所以F2=f；第三個圖中滑輪為動滑輪，但F3處作用在動滑輪上，此時動力臂是阻力臂的二分之一，所以要費力即F3=2f；故F2<F1<F3；答案為D．12．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(dāng)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衡，所以力臂減小的同時，拉力要增大．13．在使用下列簡單機(jī)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(jī)械自重、繩重和摩擦）（）A．B．C．D．【答案】D【解析】不計機(jī)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＝＝3m,圖中為斜面,F2×5m＝G×3m,得到F2＝0.6G；C.如圖所示,由圖可知，由杠桿平衡條件可得：F3×L2＝G×LG,拉力F3＝G×G＝0.4G；D.由圖示可知,滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n＝3,拉力F4＝G；因此最小拉力是F4；故選：D。點睛：由圖示滑輪組，確定滑輪組的種類，根據(jù)滑輪組公式求出拉力F1、F4；由勾股定理求出斜面的高，根據(jù)斜面公式求出拉力F2的大?。挥蓤D示杠桿求出動力臂與阻力臂的關(guān)系，然后由杠桿平衡條件求出拉力F3；最后比較各力大小，確定哪個拉力最小。14．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)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．15．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(zhuǎn)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A．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F1l1=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．（2）力臂是從支點到力的作用線的距離，把鉤碼掛在E處、F處杠桿水平平衡時，力臂均和鉤碼掛在D處的力臂相等．【詳解】設(shè)AB=BO=OC=CD=L，每個鉤碼的重力為G．A．在B、D兩處各加掛一個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3G×L，右側(cè)力與力臂的積為2G×2L，因3G×L≠2G×2L，所以木板不會平衡，故A錯誤；B．在B處加掛1個鉤碼、D處加掛2個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3G×L，右側(cè)力與力臂的積為3G×2L，因3G×L≠3G×2L，所以木板不會平衡，故B錯誤；C．把D處的一個鉤碼掛在E處或F處，杠桿右側(cè)的力臂不變，仍為OD長，杠桿左右兩側(cè)力與力臂的乘積相等，所以木板會平衡，故C正確．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(cè)力與力臂的積為2G×2L，右側(cè)力與力臂的積為G×L，因2G×2L≠G×L，所以木板不會平衡，故D錯誤；故選C．16．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(jié)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】由圖知，n=2，所以拉力；所以人對地面的壓力；繩子自由端運動速度；【點睛】本題中有用功應(yīng)該是克服摩擦力做功，即拉力F滿足．17．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4m、5m，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，功率分別為P甲、P乙，機(jī)械效率分別為η甲、η乙．下列說法正確的是（）A．F甲∶F乙＝5∶4 B．W甲∶W乙＝5∶4C．P甲∶P乙＝4∶5 D．η甲∶η乙＝4∶5【答案】A【解析】【詳解】A．斜面光滑，則不做額外功，所以W有=W總，即Gh=Fs，可得：，故A正確；B．因為W有=W總=Gh．兩斜面高相同，工件也相同，所以兩力做功相等，即W甲：W乙=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η甲∶η乙＝1：1．故D錯誤．18．如圖所示，工人用250N的力F將重為400N的物體在10s內(nèi)勻速提升2m，則此過程中A．工人做的有用功為800J B．工人做的總功為500JC．滑輪組的機(jī)械效率為60% D．拉力做功的功率為20W【答案】A【解析】【詳解】A．工人做的有用功：，A選項正確。B．繩子的自由端移動的距離是4m，工人做的總功：，B選項錯誤。C．滑輪組的機(jī)械效率：，C選項錯誤。D．拉力做功的功率：，D選項錯誤。19．用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在繩自由端用大小分別為F1和F2的拉力，將相同的物體勻速提升相同的高度。若不計繩重和摩擦，下列說法不正確的是（）A．F1大于F2B．F1和F2做的功一定相等C．甲、乙的機(jī)械效率不相等D．繩子自由端移動的距離不相等，物體運動時間可能相等【答案】C【解析】【詳解】A．不計繩重及摩擦，因為拉力：F=（G物+G輪）/n，n1=2，n2=3，所以繩子受的拉力：F1=（G物+G輪）/2，F(xiàn)2=（G物+G輪）/3，所以F1＞F2，故A正確；B．不計繩重及摩擦，拉力做的功：W1=F1s1=（G物+