(物理)初中物理简单机械专项测试及答案

（物理）初中物理简单机械专项测试及答案
一、选择题
1．以下杠杆中属于费劲杠杆的是
A．B．C．
D．
【答案】 C
【分析】
【详解】
A 、剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故 A 错误；
B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故 B 错误．
C、如图的镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费劲杠杆，故 C 正确；
D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故 D 错误；
应选 B．
【点睛】
要点是杠杆的分类，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费劲
杠杆，但省力杠杆费距离，费劲杠杆省距离。

2．如图是抽水马桶水箱进水自动控制的构造原理图，AOB为一可绕固定点O 转动的轻质
杠杆，已知 OA : OB 1: 2 ，A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg．当铝球一半体积浸在水中，在 B 端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰幸亏水平地点平
衡．（铝 2.7 103 kg / m3， g 10 N / kg ）以下结果正确的选项是
A．该铝球空心部分的体积为 1 10 3 m3
B．该铝球的体积为310 3 m3
C．该铝球遇到的浮力为20N
D．该铝球遇到的浮力为40N
【答案】 C
【分析】
【剖析】
依据密度的公式获得铝球实心部分的体积，依据杠杆的均衡条件获得 A 端的拉力，铝球在水中遇到的浮力等于重力减去 A 端的拉力，依据阿基米德原理求出排开水的体积，进而得
出球的体积，球的体积减去实心部分的体积获得空心部分的体积．
【详解】
铝球实心部分的体积： V实m
2.72.7kg110 3 m3，103 kg / m3
由杠杆均衡的条件可得：F A×OA=F B×OB，F A OB
F B23.5N7N ，OA1
铝球遇到的浮力：F浮G F mg F 2.7kg10N / kg7N20N ，
铝球排开水的体积：V排F浮
20N 2 10 3 m3，水
g
110N / kg
103 kg / m3
铝球的体积： V球2V排2210 3 m3 4 10 3 m3，
则空心部分的体积：V空V球 V实410 4 m3 1 10 3 m3 3 10 3 m3．
【点睛】
本题考察杠杆和浮力的题目，解决本题的要点知道杠杆的均衡条件和阿基米德原理的公
式．
3．在生产和生活中常常使用各样机械，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．能够省力、省距离，也能够省功
【答案】 A
【分析】
【剖析】
（1）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快；
（2）机械效率是表示实用功所占总功的百分比；即效率越高，实用功所占的比率就越大；（3）功率和效率是无必定联系的；
（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，故做功越快功率必定越大，故 A 正确；
B．机械效率是表示实用功所占总功的百分比，故做功多，而不知道是额外功仍是实用
功，所以没法判断机械效率，故 B 错误；
C．因为功率和效率没有直接关系，所以功越快，机械效率不必定越高，故 C 错误；
D．使用任何机械都不省功，故 D 错误．
应选 A．
4．用图中装置匀速提高重为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
【分析】
【详解】
由图可知，提高重物时滑轮的地点跟被拉动的物体一同运动，则该滑轮为动滑轮；
∴拉力挪动的距离s=2h，
η=====≈83.3%．
5．以下对于功率和机械效率的说法中，正确的选项是（）
A．功率大的机械，做功必定多
B．做功多的机械，效率必定高
C．做功快的机械，功率必定大
D．效率高的机械，功率必定大
【答案】 C
【分析】
试题剖析：依据功、功率、机械效率的关系剖析．功率是单位时间内做的功的多少，机械
效率是实用功与总功的比值．
解： A、说法错误，功率大，只好说明做功快；
B、说法错误，因为机械效率是实用功与总功的比值，故做功多，不必定机械效率就大；
C、说法正确；
D、说法错误，机械效率高，只好说明实用功在总功中占的比率大．
应选 C．
6．如下图，用以下装置提高同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是
A．B．
C．D．
【答案】 C
【分析】
【详解】
1
A ．此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特色可知，省一半的力，即F= G；
2 B．此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特色可知，不省力，即F=G；
C．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳索由 3 股，则 F=1
G；3
D．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳索由2 股，则 F=1
G．2
由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的状况下最省力的是C， C 切合题意．
7．以下简单机械中既能够省力，同时又能够改变力的方向的是
A．定滑轮B．动滑轮C．斜面D．滑轮组【答案】 D
【分析】
【剖析】
不同机械的优弊端都不同样：动滑轮省力，但不可以改变力的方向；定滑轮能够改变方向，但不可以省力；斜面只好改变力的大小；滑轮组既能够改变力的大小也能够改变力的方向．【详解】
A、定滑轮只好改变力的方向，不可以省力，不切合题意；
B、动滑轮能够省力，但不可以改变力的方向，不切合题意；
C、斜面能够省力，不可以改变力的方向，不切合题意；
D、滑轮组既能够省力，也能够改变力的方向，切合题意；
应选 D．
8．利用如下图的滑轮，在粗拙水平面上匀速拉动物体，以下表达正确的选项是（）
A．重力做的功是实用功
B．拉力F1做的功是额外功
C．绳索自由端的拉力 F 做的功是总功
D．该滑轮的机械效率可能等于100%
【答案】 C
【分析】 A、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，战胜物体遇到的摩擦力做的功为实用
功，故 A 错；
B、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，战胜物体遇到的摩擦力做的功，即拉力F1做的功为实用功，战胜绳与动滑轮之间的摩擦、战胜动滑轮和绳重而做的功为额外功，故B 错；
C、绳索自由端的拉力 F 做的功包含实用功、额外功，为总功，故C正确；
D、在拉动物体的过程中要战胜绳与动滑轮之间的摩擦、要战胜动滑轮和绳重而做必定的额
外功，使得实用功小于总功，该滑轮的机械效率总小于100%，故 D 错．
应选 C．
9．以下说法中正确的选项是
A．机械效率越高，机械做功必定越快
B．做功越多的机械，机械效率必定越高
C．做功越快的机械，功率必定越大
D．功率越大的机械做功必定越多
【答案】 C
【分析】
机械效率越高，表示实用功与总功的比值越大，功率表示做功快慢，功率越大，机械做功
必定越快．机械效率与功率没相关系，故 A 错误．
做功越多的机械，实用功与总功的比值不必定大，机械效率不必定高，故功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率必定越大，故
B 错误．
C 正确，切合题意为
答案．
功等于功率与时间的乘积，时间不确立，所以功率越大的机械做功不必定越多，故 D 错误．
10．一平均木板AB， B 端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫有长方
形木块 C，恰巧使木块水平搁置，如下图，现有水平力 F 由 A 向 B 迟缓匀速推进，在推进过程中，推力 F 将
A．渐渐增大B．渐渐减小
C．大小不变D．先增添后减小
【答案】 A
【分析】
【详解】
以杆为研究对象，杆受重力G 和 C 对它的支持力 F 支，重力的力臂为l G，支持力的力臂为 l 支，依据杠杆均衡条件可得： F 支 l 支 =Gl G，水平力 F 由 A 向 B 迟缓匀速推进木块， F 支的力
G 及其力臂l G均不变，依据杠杆均衡条件可知，在整个过程中支持力在逐
臂在减小，重力
渐增大；因为支持力渐渐变大，且力的作用是互相的，所以可知杆对物体 C 的压力也渐渐变大，依据影响摩擦力大小的要素可知， C 和木板间、 C 和地面间的摩擦力渐渐增大，木
块 C 匀速运动，遇到推力和摩擦力是均衡力，推力大小等于摩擦力大小，由力的均衡条件
可知，水平推力 F 也渐渐增大，故 A 切合题意， BCD 不切合题意。

11．质量为 60kg 的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min 内将货物匀速提高 6m ，作用在钢绳的拉力为 400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示
（机械中摩擦和绳重均不计）．以下说法正确的选项是
A．作用在钢绳上的拉力的功率为400W
B．动滑轮的重力为200N
C．人对绳索的最大拉力为1000N
D．该滑轮组的最大机械效率为83.3%
【答案】 B
【分析】
【剖析】
（1）由图可知，n=3，则绳端挪动的距离s nh ，利用 W Fs 求拉力做的功，再利用W
P求拉力的功率；
t
（2）由图乙可知，物重 G=300N 时，滑轮组的机械效率 η=60%，利用
W 有 Gh
Gh G W 总
=
F 3h
求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽视不计，拉力
Fs
3F
1
F
（ G G 动），据此求动滑轮重力； 3
（3）该工人竖直向下拉绳索自由端运送货物时，绳索的最大拉力等于工人的重力；
1
（4）利用 F
（ G G 动）求提高的最大物重，滑轮组的最大机械效率 3
W 有 G 最大 h
G
最
大
.
大
G
最
大
G 动 h
G
最大
W 总
G 动
【详解】
（1）由图可知， n=3，则绳端挪动的距离： s nh 3 6m 18m ，
拉力做的功： W 总 Fs 400N 18m 7200J ，
拉力的功率：
P
W 总
7200J
120W ，故 A 错；
t
60s
（ 2）由图乙可知，物重 G=300N 时，滑轮组的机械效率 η=60%，
依据
W 有 Gh
Gh
G
G 300N 500 N
W 总
=
F 3h 3F 可得：拉力 F
3 60%
167N ，
Fs
3
3
因机械中摩擦力及绳重忽视不计，则
F
1
G G 动
，
3
所以， G 动
nF
G 3
500 N 200N
300N ，故 B 正确；
3
（3）该工人竖直向下拉绳索自由端运送货物时，绳索的最大拉力：
F 大
G 人
mg 60kg 10N/kg 600N
，故 C 错；
（4）由 F
1 G G 动 可得，提高的最大物重：
3
G 大 nF 大
G 动 3 600N 200N 1600N ，
机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：
大
W 有 G 最大 h
G
最大
1600N
100% 88.9% ，故 D
W 总
G 最
大
G 动 h G 最大 G 动
1600N
200N
错．
应选 B ．
12． 如下图的装置中 ,物体 A 重 100N,物体 B 重 10N,在物体 B 的作用下 ,物体 A 在水平
面，上做匀速直线运动，假如在物体
A 上加一个水平向左的拉力
F,拉力的功率为 30W ，使
物体 B 匀速上涨 3m 所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）
A．1s B． 2s C． 3 s D． 4s
【答案】 B
【分析】剖析：（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动， A 遇到的摩擦力和挂钩的拉力是一对均衡力，可求出摩擦力。

（2）拉动 A 向左运动， A 遇到水平向左的拉力 F 和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。

（3）利用滑轮组距离关系， B 挪动的距离是 A 挪动距离的 3 倍，求出 A 挪动的距离，则拉力所做的功为，再利用求出做功时间。

解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体速直线运动时，。

拉动
A 在物体
A 向左运动时，
B 的作用下向右做匀
A 遇到向右的拉力
不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：
；，则，所以拉力 F 做
功：，所用时间为。

应选： B。

【点睛】本题注意剖析滑轮组的绳索段数，确立所使用的公式，做好受力剖析是解题要
点。

13．如图，用滑轮组将600N 的重物在10s 内匀速提高了2m，动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），以下说法正确的选项是
A．绳索自由端拉力的功率是70W
B．滑轮组的机械效率是85.7%
C．提高重物的过程中所做的额外功是400J
D．提高的重物变为400N 时，滑轮组的机械效率将变大
【答案】 B
【分析】
【详解】
A ．依据图示可知， n=2，不计绳重和摩擦，拉力：
F= 1 （ G+G 轮 ） = 1
（600N+100N ） =350N ，
2
2
拉力端挪动距离：
s=2h=2× 2m=4m ，
总功：
W 总=Fs=350N ×4m=1400J ，
拉力的功率：
P=
W
总
=
1400J
=140W ；
t
10s
故 A 错；
B ．实用功：
W 实用 =Gh=600N ×2m=1200J ，
滑轮组的机械效率：
W
有
1200J
η= W
总 =
1400J ≈ 85.7%，
故 B 正确；
C ．提高重物的过程中所做的额外功：
W 额=W 总 ﹣ W 实用 =1400J ﹣1200J=200J ，
故 C 错；
D ．当提高重物的重力减小为
400N ，做的实用功就变小，而额外功几乎不变，实用功和总
功的比值变小，故滑轮组的机械效率变小，故 D 错；
14． 如图甲所示，长
1.6m 、粗细平均的金属杆能够绕
O 点在竖直平面内自由转动，一拉力
﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆一直保持水平均衡．该传感器显示其拉力
F 与
作用点到
O 点距离
x 的变化关系如图乙所示．据图可知金属杆重（
）
A ． 5N
B ． 10N
C ． 20N
D ． 40N
【答案】 B
【分析】
【剖析】
杠杆的均衡条件
【详解】
使金属杆转动的力是金属杆的重力，金属杆重心在中心上，所以阻力臂为：
L 1=0.8m ，
取当拉力F=20N ，由图象可知此时阻力臂：
L 2=0.4m ，
依据杠杆的均衡条件有：
GL 1=FL 2
所以
G×0.8m=20N ×0.4m
解得：
G=10N
15．骑自行车上一个斜坡时，有经验的同学会沿S 型路线骑行，他这样做是为了（）A．缩短上坡过程中所走的行程B．减少上坡过程中所做的功
C．减小上坡过程中所施加的力D．缩短上坡过程中所用的时间
【答案】C
【分析】
【详解】
A ．上坡时，自行车上涨的高度不变，走S 形路线所走的路线较长， A 不切合题意．
B．使用任何机械都不省功， B 不切合题意．
C．上坡时，走S 形路线所走的路线较长，相当于增添了斜面的长度，斜面越长越省力．C 切合题意．
D．速度必定，走S 形路线所走的路线较长，所用的时间较长． D 不切合题意．
16．内有少许饮料的罐子能够斜放在水平桌面上保持均衡．以下四个图中，能正确表示饮
料罐（含饮料）所受重力的表示图是（）
A．B．
C．D．
【答案】 A
【分析】
【详解】
重力的方向一直竖直向下，故CD 错误；
依据题意，内有少许饮料的罐子能够斜放在水平桌面上保持均衡，依据杠杆的均衡条件
知，只有重力的作用线经过支点时，罐子才会保持均衡，故 A 正确， B 错误．
应选 A．
【点睛】
要点是依据杠杆的均衡条件剖析，理解当一个力经过支点时，此力的力臂为零，对杠杆起
不就任何作用，即本来均衡的杠杆会仍旧均衡．
17．乡村建房时，常利用如下图的简略滑轮提高建材。

在一次提高建材的过程中，建筑
工人用 400N 的拉力，将重600N 的建材在10s 内匀速提高3m。

不计绳重及摩擦，则以下判断正确的选项是（）
A．该滑轮的机械效率η=75%B．滑轮所做的实用功为1200J
C．滑轮自己的重力为
【答案】 A
100N D．绳索自由端挪动的距离大小为3m
【分析】
【详解】
AB．滑轮所做的实用功为：
W 实用 =Gh=600N×3m=1800J，
因为是动滑轮，所以拉力挪动的距离是物体提高距离的 2 倍，即6m，则拉力做的总功为：
W 总=Fs=400N×6m=2400J，
所以动滑轮的机械效率为：
W实用
×100%=1800J
100%=75%，
W总2400J
故 A正确， B错误；
C．不计绳重及摩擦，则拉力为：
1
F（ G G动），
2
那么动滑轮的重为：
G 动 =2F-G=2×400N-600N=200N，
故 C错误；
D．由图知，使用的是动滑轮，肩负物重的绳索股数n=2，绳索自由端挪动的距离为：
s=nh=2× 3m=6m，
故 D错误；
应选 A。

18．如下图，在斜面大将一个重9N 的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为5N，斜面长 3m，高 1m。

则以下说法中不正确的是：
．．．
A．该过程中做的实用功为9J
B．这个斜面的机械效率为60%
C．物体所遇到的摩擦力是5N
D．减小斜面与物体间的摩擦能够提高斜面的机械效率
【答案】 C
【分析】
【剖析】
（1）依据公式 W=Gh 求拉力做的实用功；
（2）依据 W=Fs 求拉力 F 对物体做的总功，斜面的机械效率等于实用功与总功之比；
（3）战胜摩擦力所做的额外功等于总功减去实用功，利用W 额 =fs 求摩擦力；
（4）提高斜面的机械效率的方法：减小摩擦力、增大斜面的倾斜程度。

【详解】
A、拉力做的实用功：W实用=Gh=9N×1m=9J，故A正确，不切合题意；
B、拉力 F 对物体做的总功：W总=Fs=5N× 3m=15J，斜面的机械效率，故 B 正确，不切合题意；
C、战胜摩擦力所做的额外功：W 额 =W 总-W 有=15J-9J=6J，由 W 额 =fs 得摩擦力
，故 C 错误，切合题意；
D、减小斜面与物体间的摩擦，能够减小额外功，实用功不变，总功减小，实用功与总功
的比值变大，能够提高斜面的机械效率，故 D 正确，不切合题意。

应选 C。

【点睛】
本题考察斜面的机械效率的计算，明确实用功和总功、额外功之间的关系以及额外功为战
胜摩擦力所做的功是解决本题的要点。

19．如下图的装置, 100N
的物体
A
在水平面做匀速直线运动
,F 重作用在绳自由端的拉力
是 20 N,则以下判断正确的选项是（不计滑轮重和滑轮间摩擦）A．作用在物体 A 上水平拉力是100 N
B．作用在物体 A 上水平拉力是 20 N
C．物体 A 遇到的滑动摩擦力是80 N
D．物体 A 遇到的滑动摩擦力是40 N
【答案】 D
【分析】
【详解】
AB ．依据二力均衡的条件进行剖析,因为有两条绳索作用在动滑轮上,所以作用在物体 A 上的水平拉力 F=2×20 N=40 N;故 AB 错误；
CD．因为物体匀速运动 ,所以摩擦力等于作用在 A 上的水平拉力 ,大小为 40 N，故 C 错误，D 正确。

20．以下图所示的工具中，属于费劲杠杆的是：
A．钢丝钳B．起子
C．羊角锤D．镊子
【答案】 D
【分析】
【详解】
动力臂小于阻力臂的杠杆属于费劲杠杆，四幅图中只有镊子的动力臂是小于阻力臂的，故
应选 D。