简单机械测试卷(含答案)

15．如图所示，某人用扁担担起两筐质量为 m1、m2 的货物，当他的肩处于 O 点时，扁担 水平平衡，已知 l1＞l2，扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向 O 点移近相同的距离 △l，则
A．扁担仍能水平平衡 B．扁担右端向下倾斜
l C．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2-m1） l2 l1
简单机械测试卷（含答案）
一、选择题
1．将一个重为 4.5N 的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长 1.2m，高 0.4m，斜面对物体的摩擦力为 0.3N（物体大小可忽略）．则下列说法正确的是
A．沿斜面向上的拉力 0.3N
B．有用功 0.36J，机械效率 20%
C．有用功 1.8J，机械效率 20%
【答案】A
【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用
功相同；根据 η ＝ W有 可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越 W总
少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效 率越低。即 W1<W2,η1>η2.故选 C.
6．用图中装置匀速提升重为 100N 的物体，手的拉力为 60N，滑轮的机械效率为（ ）
A．16.7%
B．20%
C．83.3%
D．100%
【答案】C
【解析】
【详解】
由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮；
∴拉力移动的距离 s=2h，
η=
==
==
≈83.3%．
7．如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧各减少一 个钩码，杠杆会（ ）
A．额外功较小 B．额外功较大 C．总功较小 D．总功较大 【答案】D 【解析】 解：AB．由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩 擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由 W 额=G 动 h 可知，提升 A 和 B 所做额外功相 同，故 AB 错误；
CD．不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率 η W有 W有 ，额外功相同，提 W总 W有 W额
A．只有①③
B．只有②④
C．只有②③
D．只有①④
【答案】B
【解析】
【详解】
由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服
动滑轮重力所做的功是额外功，由 W 额=G 动 h 知，提升 A 和 B 所做额外功相同，不计绳重
与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：η= W有 = W有 ，额外功相同，提升 A 物体时滑轮 W总 W有 W额
C．该杠杆的阻力大小为 0.5N 【答案】B 【解析】
D．动力 F 的大小为1.5N
【详解】
A、当动力在 A 点斜向下拉（与水平方向成 30°角）动力臂是： 1 OA= 1 ×4×2cm=4cm，故 22
A 错误；
B、阻力臂 OB，3×2cm=6cm＞ 1 OA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故 B 正 2
确；
C、该杠杆的阻力大小为：G=4×0.5N=2N，故 C 错误；
D、根据杠杆的平衡条件，F1l1=F2l2，G×OB=F× 1 OA，代入数据，2N×8cm=F×4cm，解得， 2
F=4N，故 D 错误。
12．如图所示，用同一滑轮组分别将物体 A 和物体 B 匀速提升相同的高度，与提升 B 相 比，提升 A 的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升 A 的过程
组的机械效率较大，所以提升 A 物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以 A
物体较重，提升 A 物体用的拉力较大，故 ACD 错误，B 正确。
10．如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉 力分别是 F1、F2、F3，比较它们的大小应是（ ）
A．F1＞F2＞F3 【答案】D 【解析】
5．山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是 A．加快上山时的速度 B．省力 C．减小对物体的做功 D．工作中养成的生活习惯 【答案】B 【解析】 斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力． 挑物体上山，其实就是斜面的应用，走 S 形的路线，增加了斜面的长，而斜面越长，越省 力，所以是为了省力． 故选 B．
8．轻质杠杆 AB 可绕中点 O 自由转动，现在其 A 端和 B 端分别施以大小相等的力 F1 和 F2， 它们的方向如图所示，则下列说法中正确的是
A．杠杆会沿顺时针方向转动 B．杠杆会沿逆时针方向转动 C．杠杆会保持平衡 D．无法判读杠杆转动方向 【答案】A 【解析】 【详解】 由图知道， O 为杠杆的支点，分别从 O 点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点 C、 D，则力 F1 和 F2 的力臂分别为 OC、OD，如下图所示：
l 得 m=（m2−m1） l2 l ，故 C 错误，D 正确。
14．用如图所示的滑轮组在 10s 内将 300N 的重物匀速提升 3m，已知动滑轮重 30N，不计 绳重与摩擦，则
A．利用滑轮组所做的有用功是 450J B．绳子自由端移动的速度是 0.9m/s C．拉力的功率是 99W D．滑轮组的机械效率是 80%
【答案】C 【解析】 利用滑轮组所做的有用功：W 有=Gh=300N×3m=900J，故 A 错误；拉力做的功：W 总=（G+G 动）h=（300N+30N）×3m=990J，拉力的功率：P=W/t=990W10s=99W，故 C 正确；滑轮组的 机械效率：η=W 有/W 总×100%=900J/990J×100%≈90.9%，故 D 错误；由图可知，n=2，则绳端 移动的距离：s=nh=2×3m=6m，绳子自由端移动的速度：v=s/t=6m/10s=0.6m/s，故 B 错误， 故选 C。
确的．
【考点定位】功、机械效率的相关计算．
2．如图所示，用滑轮组在 4s 内将重为 140N 的物体匀速提升 2m，若动滑轮重 10N，石计 滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是
A．拉力 F 为 75N
B．绳子自由端向上移动了 4m
C．滑轮组的机械效率约为 93.3%
D．提升 200N 重物时，滑轮组机械效率不变
因 OA=OB，由几何知识知道，
故 OC＜OD 又因为 F1 和 F2 的大小相等，由平衡条件知道，力与力臂乘积的大小关系是： F1 ×OC＜F2 ×OD， 所以，杠杆不能平衡，杠杆会沿顺时针方向转动，即只有 A 正确。
9．如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体 A 和 B 匀速提升相同的高度，不计绳重和摩 擦的影响，提升 A 的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是①A 物体比 B 物体 轻 ②提升 A 的拉力较大 ③提升 A 所做的额外功较少 ④提升 A 做的有用功较多
A．左端下沉
B．右端下沉
C．杠杆仍然平衡
D．无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】
设一个钩码重为 G，一格的长度为 L，原来：3G×4L=4G×3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩
码处各减少一个质量相等的钩码，现在：2G×4L<3G×3L，所以杠杆不再平衡，杠杆向顺时
针方向转动，即右端下沉。故 ACD 错误，B 正确。
D．总功 2.16J，机械效率 83.3%
【答案】D
【解析】
试题分析：由题意知：物重 G=4.5N，高 h=0.4m，斜面长 L=1.2m，受到的摩擦力 f=0.3N，
则所做的有用功 W 有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J，所做的额外功 W 额=fL=0.3N×1.2m=0.36J．故总功
为 W 总=W 有+W 额=1.8J+0.36J=2.16J，机械效率 η=W 有/W 总=1.8J/2.16J=83.3%．故选项 D 是正
【答案】C
【解析】
【详解】
A． 由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力：
1
F=
（G+G 动）= 1 ×（140N+10N）=50N，故 A 错误；
3
3
B．则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，故 B 错误；
C．拉力做功：W 总=Fs=50N×6m=300J， 有用功：W 有用=Gh=140N×2m=280J，
l D．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2-m1） l2 l
【答案】D 【解析】 【详解】 AB．原来平衡时，m1gl1=m2gl2， 由图知，l1＞l2，所以 m1＜m2， 设移动相同的距离∆l，则左边：m1g（l1−△l）=m1gl1−m1g△l， 右边：m2g（l2−△l）=m2gl2−m2g△l， 因为 m1＜m2，所以 m1△lg＜m2△lg， 则 m1（l1−△l）g＞m2（l2−△l）g，则杠杆的左端向下倾斜，故 AB 错误； CD．因为 m1（l1−△l）g＞m2（l2−△l）g，故往右边加入货物后杠杆平衡， 即：m1（l1−△l）g=（m2+m）（l2−△l） g， 且 m1gl1=m2gl2，
滑轮组的机械效率：
W有用
=
×100%=
280J
×100%≈93.3%，故
C
正确。
W总
300J
D．
提升 200N 重物时，重物重力增加，据 = W有用 W总
Gh
G
=
=
Gh G动h G G动
可知滑轮组机
械效率变大，故 D 错误。
3．在生产和生活中经常使用各种机械，使用机械时 A．功率越大，做功越快 B．做功越多，机械效率越高 C．做功越快，机械效率越高 D．可以省力、省距离，也可以省功 【答案】A 【解析】 【分析】 （1）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快； （2）机械效率是表示有用功所占总功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大； （3）功率和效率是无必然联系的； （4）使用任何机械都不省功． 【详解】 A．功率是表示做功快慢的物理量，故做功越快功率一定越大，故 A 正确； B．机械效率是表示有用功所占总功的百分比，故做功多，而不知道是额外功还是有用 功，所以无法判断机械效率，故 B 错误； C．由于功率和效率没有直接关系，所以功越快，机械效率不一定越高，故 C 错误； D．使用任何机械都不省功，故 D 错误． 故选 A．
升 A 的过程滑轮组的机械效率较大，所以提升 A 物体所做的有用功较大，其总功较大，故 C 错误，D 正确． 答案为 D． 点睛：本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮组提 升物体高度相同时额外功是相同的．
13．室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启．根据室
4．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从 1 楼地面缓慢地提到 2 楼地面，用甲滑轮
所做的功为 W1，机械效率为1 ；用乙滑轮所做的总功率为 W2，机械效率为2 ，若不计绳
重与摩擦，则（ ）
A．W1＜W2，η1＞η2 B. W1=W2，η1＜η2
C．W1＞W2 , 1 ＜2 D．W1=W2 , 1 =2
内垃圾桶的结构示意图可确定：（
）
A．桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆 B．桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆 C．桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆 D．桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆 【答案】D 【解析】 图中的垃圾桶有两个杠杆，DEF 为一个杠杆，动力臂大于阻力臂属于省力杠杆；ABC 为另 一个杠杆，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆，故答案选 D． 点睛：本题考查杠杆的分类，难点是如何从生活中的工具中抽象出杠杆，解题方法是判断 省力费力杠杆时从动力臂和阻力臂的大小入手．
B．F1＜F2＜F3
C．F2＞F1＞F3
D．F2＜F1＜F3
【详解】 设Leabharlann Baidu块与地面的摩擦力为 f，
第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑轮不省力，所以 F1=f； 第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省
一半力．所以 F2= 1 f； 2
第三个图中滑轮为动滑轮，但 F3 处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所 以要费力即 F3=2f； 故 F2<F1<F3；答案为 D．
11．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为 2cm，在
B 点竖直悬挂 4 个重均为 0.5N 的钩码，当在 A 点用与水平方向成 30°角的动力 F 拉杠杆， 使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是
A．杠杆的动力臂为 8cm
B．该杠杆为费力杠杆