初三物理简单机械解题技巧及经典题型及练习题(含)含解析

初三物理简单机械解题技巧及经典题型及练习题( 含答案 ) 含分析
一、简单机械选择题
1．以下列图，是一种指甲刀的构造表示图以下说法中正确的选项是
A．杠杆 ABC是一个省力杠杆
B．杠杆 DBO 的支点是 B 点
C．杠杆 DEO是一个等臂杠杆
D．指甲刀有三个杠杆，两个省力杠杆，一个费劲杠杆
【答案】 A
【分析】
【详解】
A 、在使用时，杠杆ABC 的动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，故 A 正确；
B、 C、杠杆 DBO 和杠杆 DEO，阻力作用点都在 D 点，动力作用点分别在 B 点和 E 点，支点都在O 点，都是费劲杠杆，故 BC 错误；
D、可见指甲刀中有三个杠杆：ABC 、 OBD 、 0ED ，此中 ABC 是省力杠杆，其余两个都是
费劲杠杆，故 D 错误．
应选 A 。

【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．用一个定滑轮和一个动滑轮构成的滑轮组把重150N 的物体匀速提高1m，不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率为60%．那么以下选项错误的选项是〔〕
A．实用功必定是150J B．总功必定是250J
C．动滑轮重必定是100N D．拉力大小必定是125N
【答案】 D
【分析】
【剖析】
知道物体重和物体上涨的高度，利用W=Gh 求对物体做的实用功；
又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了实用功和总功可求额外功，不计
绳重和摩擦，额外功 W 额 =G 轮 h，据此求动滑轮重；
不计摩擦和绳重，依据F=1
n
〔G 物+G 轮〕求拉力大小．
【详解】
对左图滑轮组，担当物重的绳索股数n=3，对物体做的实用功：W 有=Gh=150N×1m=150J，W有W有150J
由η=，得： W 总 ===250J，所以， W 额 =W 总 -W 有 =250J-150J=100J；因为不W总60%
计绳重和摩擦， W 额=G 轮 h，所以动滑轮重：
W额100J
=100N ，拉力 F 的大小：G 轮==
h1m
F=1
〔 G 物 +G 轮〕 =
1
〔 150N+100N 〕=
250
N ；对右图滑轮组，担当物重的绳索股数333
n=2，对物体做的实用功：
W有
W 有=Gh=150N×1m=150J ，由η=，得： W 总
W总
W
有150J
=250J，所以 W 额 =W 总-W 有 =250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W 额=G 轮==
60%
h，所以动滑轮重： G 轮 =W额
=
100J
=100N，拉力 F 的大小： F=
1
〔 G 物+G 轮〕=
1 h1m22
〔150N+100N 〕 =125N ；由以上计算可知，对物体做的实用功都是150J，总功都是 250J，
动滑轮重都是100N ，故 A 、 B、 C 都正确；但拉力不一样，
故 D 错．
应选 D ．
3．物体做匀速直线运动，拉力F=60N，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，那么物体遇到的
摩擦力是
A． 60 N B． 120 N C． 20 N D． 180 N
【答案】 D
【分析】
【剖析】
剖析滑轮组的动滑轮绕绳索的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，依据
物体遇到的摩擦力。

【详解】
从图中获得动滑轮上的绳索段数为3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体遇到的摩
擦力： f=3F=3×60N=180N 。

获得
应选 D。

【点睛】
本题考察滑轮组的特色，解决本题的要点要明确环绕在动滑轮上的绳索的段数。

4．在生产和生活中常常使用各样机械，在使用机械时，以下说法中正确的
选项是A．能够省力或省距离，但不可以省功
B．能够省力，同时也能够省功
C．能够省距离，同时也能够省功
D．只有在费劲状况时才能省功
【答案】 A
【分析】
【详解】
A 选项正确；
使用机械能够省力、省距离或改变力的方向，但都不可以省功，故
使用任何机械都不可以省功，故B、 C、 D 选项错误；
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．为了将搁置在水平川面上重为100N 的物体提高必定高度，设置了如图甲所示的滑轮组
装置。

当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 F 拉绳时，物体的速度v 和物体上涨的高度 h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。

〔不计绳重和绳与轮之间的摩擦〕。

下
列计算结果不正确的是
．．．
A．0s～1s 内，地面对物体的支持力大于10N
B． 1s～ 2s 内，物体在做加快运动
C． 2s～ 3s 内，拉力 F 的功率是100W
D． 2s～ 3s 内，滑轮组的机械效率是83.33%
【答案】 C
【分析】
【详解】
〔1〕由图乙可知,在 0～1s 内,拉力 F＝ 30N.取动滑轮和重物为研究对象,遇到向下的重力G
和 G 动,向上的支持力 F 支 ,及三根绳索向上的拉力F′作用，处于静止状态；地面对重物的支
持力 F 支＝ G-F′＝ G-3F 拉 +G 动＝ 100N-3×30N+G 动＝ G 动+10N10N，故 A 正确；〔 2〕由图
丙可知， 1s～2s 内，物体在做加快运动，故 B 正确；〔 3〕由图可知在2～3s 内 ,重物做匀速
运动 ,v3＝ 2.50m/s,拉力 F3＝ 40N ，因为从动滑轮上直接引出的绳索股数〔担当物重的绳索股
数〕 n＝ 3，所以拉力 F 的作用点降落的速度v′3＝ 3v3＝ 3×2.50m/s＝ 7.5m/s，拉力做功功率
〔总功率〕 :P 总＝ F3v′3＝ 40N×7.5m/s＝ 300W ，故 C 错误；滑轮组的机械效率：η＝
×100% ＝×100%＝×100%83.33% ，故 D 正确。

应选 C.
【点睛】
由滑轮组的构造能够看出，担当物重的绳索股数n＝ 3，那么拉力 F 挪动的距离s＝3h．〔 1〕
滑轮组绳索的段数n 和拉力 F 拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F′，其关系为F
拉＝〔 F′+G 〕；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G 减去整动
个滑轮组对物体的拉力F′；〔 2〕由 F-t 图象得出在1～ 2s 内的拉力 F，由 h-t 图象得出重物上涨的高度，求出拉力 F 的作用点降落的距离，利用W ＝ Fs 求此时拉力做功．〔 3〕由 F-t 图象得出在 2～ 3s 内的拉力 F，由 v-t 图象得出重物上涨的速度，求出拉力 F 的作用点降落的速度，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 与 h 的关系，利
用效率求滑轮组的机械效率．
7．以下列图，一长为L 的直杆可绕O 点转动，杆下挂一所受重力为G 的物块，刚开始直
杆与竖直方向夹角为60o.为了安全降落物块，用一个一直水平向右且作用于直杆中点的拉
力F，使直杆迟缓地转动到竖直地点〔能够以为杠杆每一瞬时都处于均衡状态〕，那么
以下说法正确的
A．拉力 F 的大小保持不变B．拉力 F 和物块重力G 是一对平衡力
C．这个过程中物块重力所做的功为1 GL
D．这个过程中直杆向来都是费劲2
杠杆
【答案】C
【分析】
【详解】
A．由图知，杠杆由与竖直方向成60°角渐渐转到竖直地点时，因为拉力一直水平，所以其力臂渐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂渐渐变小；由杠杆均衡条件
可知拉力 F 渐渐变小，故 A 错误；
B．拉力 F 和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对均衡力，故 B 错误；
C．杠杆由与竖直方向成 60°角时，杠杆右端高度h 1
L ，转到竖直地点时杠杆下端高度2
降到 L 处，所以物体降落高度Vh L 1 L 1
L ，所以物体重力做功
22
1
W GVhGL ，故C正确；
2
D．当杠杆转到竖直地点时，阻力臂为0，杠杆为省力杠杆，故 D 错误。

8．以下列图，用同样的滑轮不一样的绕法提起同样的重物，摩擦力能够忽视不计，在物体匀速上涨的过程中
A．甲图省力，机械效率甲图大
B．甲图省力，机械效率同样大
C ．乙图省力，机械效率乙图大
D ．乙图省力，机械效率同样大 【答案】 B
【分析】
【详解】
n 甲 =3、 n 乙 =2；因绳重和摩擦忽视不计，所以由
1 G 动〕可
剖析甲、乙两图可知，
F 〔 G
n
知，甲图更省力；由
W 有
Gh
B ．
η=
=
Gh 可知，甲乙滑轮组的机械效率同样，应选
W 总 G 动 h
9． 以下列图，用滑轮组在
4s 内将重为 140N 的物体匀速提高 2m ，假定动滑轮重 10N ，石计
滑轮与轴之间的摩擦及绳重。

那么在此过程中，以下说法正确的选项是
A ．拉力 F 为 75N
B ．绳索自由端向上挪动了
4m C ．滑轮组的机械效率约为
93.3%
D ．提高 200N 重物时，滑轮组机械效率不变 【答案】 C
【分析】
【详解】
A ． 由图可知， n=3，不计摩擦及绳重，拉力：
F= 1 〔 G+G 动〕 = 1
×〔 140N+10N 〕 =50N ，故 A 错误；
3 3
B ．那么绳端挪动的距离： s=3h=3× 2m=6m ，故 B 错误；
C ．拉力做功： W 总 =Fs=50N ×6m=300J ，
实用功： W 实用 =Gh=140N ×2m=280J ，
W
实用
× 100%=
280J
× 100% ≈93.3%，故 C 正确。

滑轮组的机械效率：=
W 总
300J
D ． 提高 200N 重物时，重物重力增添，据
W
实用
Gh
=
G
=
=
可知滑轮组机
W 总
Gh G 动 h G G 动
械效率变大，故 D 错误。

10． 以下列图，属于费劲杠杆的是
A．用镊子夹物件B．用汽水扳子开瓶盖
C．用手推车推货物D．用羊角锤起钉子
【答案】 A
【分析】
【详解】
A、用镊子夹物件时，动力臂小于阻力臂，是费劲杠杆；
B、汽水扳子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、用手推车推货物，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、用羊角锤起钉子，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
应选 A．
【点睛】
本题考察的是杠杆的分类和特色，主要包含以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；
②费劲杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂．
11．以下列图，杠杆处于均衡状态，假如将物体 A 和B 同时向凑近支点的方向挪动同样的
距离，以下判断正确的选项是〔〕
A．杠杆还能均衡B．杠杆不可以均衡，左端下沉
C．杠杆不可以均衡，右端下沉D．没法判断
【答案】 C
【分析】
本来杠杆在水平川点处于均衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体
对应的力臂分别为OC、 OD ，
A 、
B 的重力，其
依据杠杆的均衡条件可得：m A gOC=m B gOD ，由图知OC＜ OD．所以 m A＞ m B，当向支点挪动同样的距离△L 时，两边的力臂都减小△L ，此时左侧的力矩为：m A g〔 OC-△ L 〕=m A gOC-m A g△ L ，
右侧的力矩为：m
B g〔OD-△L〕=m B gOD-m B g△L，因为m A＞m B，所以m A g△L＞
m B g△ L ；所以： m A gOC-m A g△ L ＜ m B gOD-m B g△ L ．
所以杠杆不可以均衡，将向悬挂 B 物体的一端即右端下沉。

故 C 正确为答案。

12．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，22
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：
W总1400J
P===140W；
t10s
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==≈ 85.7%，
W总1400J
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；
13．用如图甲所示的装置来研究滑轮组的机械效率η与物
重
G 物的关系，改变G 物，竖直向
上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出列说法正确的选项是〔〕η
与
G 物关系如图乙所示，假定不计绳重和摩擦，那么下
A．同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大，最后将超出100%
B． G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变
C．此滑轮组动滑轮的重力为2N
D．当 G 物=6N 时，机械效率η=66.7%
【答案】 D
【分析】
【详解】
A、使用滑轮组时，战胜物重的同时，不行防备地要战胜动滑轮重、摩擦和绳索重做额外
功，所以总功必定大于实用功；由公式η=知：机械效率必定小于1，即同一滑轮组机械效率η随 G 物的增大而增大，但最后不可以超
出100% ，故 A 错误；
B、 G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，以下列图，
因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高同样的高度，所以所做的实用功同样，忽视绳
重及摩擦时，额外功： W 额 =G 轮 h，即额外功 W 额同样，又因为W 总 =W 有+W 额，所以总功
同样，由η=
可知，两装置的机械效率同样，即
η
．故 B 错误；
1=η2
C、由图可知，G=12N ，此时η =80%，那么
η=====，即80%=，解得G动=3N，故
C错误；
D、 G 物 =6N 时，机械效率
η=×100%=×100%=×100%=× 100%≈ 66.7%．故D正确．
应选 D ．
14．以下列图，用完整同样的四个滑轮和两根同样的细绳构成甲、乙两个滑轮组，在各自
的自由端施加大小分别为F1和 F2的拉力，将同样的重物迟缓提高同样的高度〔不计绳重和
全部摩擦〕．以下说法正确的选项是〔〕
A．拉力 F1小于拉力F2
B．甲、乙两滑轮组的机械效率同样
C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费劲机械
D．甲、乙两滑轮组中绳索自由端挪动的距离相等
【答案】 B
【分析】
【详解】
不计绳重及摩擦，因为拉力F= 〔 G 物+G 动〕， n1=2， n2=3 ，所以绳端的拉力：F1= 〔 G 物+G 动〕， F2 = 〔 G 物+G 动〕，所以 F1＞ F2，故 A 错误；
因为动滑轮重同样，提高的物体重和高度同样，W 额=G 动 h， W 实用 =G 物 h，所以利用滑轮组做的实用功同样、额外功同样，那么总功同样；因为η=，所以两滑轮组的机械效率相
同，故 B 正确；
使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故 C 错误；
因为绳索自由端挪动的距离 s=nh， n1=2， n2=3，提高物体的高度 h 同样，所以 s1=2h，
s2=3h ，那么 s1≠s2，故 D 错误；
15．以下列图，在水平拉力 F 的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0.lm/s的速度勻速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N〔不计绳重、动滑轮重及摩擦〕， F 及其功率的
大小分別为〔〕
A．20N 2W B． 20N 6W C． 60N 2W D． 30N 6W
【答案】 B
【分析】
【详解】
由图可知，与动滑轮相连的绳索段数为3，那么绳端的拉力：F=f/3=60N/3=20N；
绳索自由端的速度为：v 绳 =3v 物 =3×0.1m/s=0.3m/s；那么拉力 F 的功率为： P=Fv 绳
=20N× 0.3m/s=6W；故 ACD 错误， B 正确．
16．为研究动滑轮和定滑轮的特色，设计以下两种方式拉升重物，下边对于研究的做法
和认识正确的选项是〔〕
A．用动滑轮提高重物上涨h 高度，测力计也上涨h 高度
B．假定拉升同一物体上涨同样高度，用动滑轮拉力更小，且做功
更少C．减小动滑轮质量能够提高动滑轮的机械效率
D．假定用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力
【答案】 C
【分析】
【详解】
A ．用动滑轮提高重物上涨h 高度，因为有两段绳索承重，所以测力计上涨2h 高度，故A 错误；
B．拉升同一物体上涨同样高度，用动滑轮时能否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大
小，而因为要提起动滑轮做功，故做功许多，故 B 错误；
C．减小动滑轮质量，能够减小额外功，依据
W实用W实用
W总可知，能够提高动
W
实用+W
额外
滑轮的机械效率，故 C 正确．
D．用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故 D 错误．
【点睛】
要点理解机械效率为实用功与总功的比，实用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以
机械效率会提高．
17．在研究“杠杆均衡条件“实验中，杠杆在力 F 作用下水平均衡，以下列图，现将弹簧测
力计绕 B 点从 a 地点转动到 b 地点过程中，杠杆一直保持水平均衡，那么拉力 F 与其力臂的乘积变化状况是〔〕
A．向来变小
B．向来变大C．向来不变D．先变小后变大
【答案】 C
【分析】
【详解】
将测力计绕 B 点从 a 地点转动到 b 地点过程中，钩码的重力不变，其力臂OA 不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；因为杠杆一直保持水平均衡，所以依据杠杆的均衡条件
Fl F l
1 1
2 2
可知，拉力 F 与其力臂的乘积也是不变的．
【点睛】
要点是杠杆均衡条件的应用，要理解当力与杠杆垂直时，力臂是最长的，倾斜后力臂会变
短，正是因为杠杆保持均衡，所以力臂减小的同时，拉力要增大．
18．室内垃圾桶平常桶盖封闭不使垃圾发散异味，使用时用脚践踏板，桶盖开启．依据室
内垃圾桶的构造表示图可确立：〔〕
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，且为费劲杠杆
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，一个是费劲杠杆
【答案】 D
【分析】
ABC为另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；
一个杠杆，动力臂小于阻力臂属于费劲杠杆，故答案选D．
点睛：本题考察杠杆的分类，难点是怎样从生活中的工具中抽象出杠杆，解题方法是判断
省力费劲杠杆时从动力臂和阻力臂的大小下手．
19．用图所示装置提高重为350 N 的箱子，动滑轮重50N，不计绳重和全部摩擦，以下说
法正确的选项是
A ．该装置不单省力，还省距离
B ．箱子匀速上涨时，人对绳索的拉力为
200 N
C ．箱子上涨的速度等于绳索自由端伸长的速度
D ．此过程装置的机械效率约为 58.3%
【答案】 B
【分析】
【详解】
A ．由图知，该装置由两段绳索承重，能够省力，但费距离，故 A 错误；
B ． n=2，不计绳重和全部摩擦且箱子匀速上涨时，人对绳索的拉力为： G G 轮
350N
50N
F
200N ，故 B 正确；
2
2
C ． n=2，所以箱子上涨的速度等于绳索自由端伸长的速度一半，故 C 错误；
D ．不计绳重和全部摩擦时，此装置的机械效率约为：
W
实用
Gh 100%
350N 87.5% ，故 D 错误。

W 总
G G 轮
100%
h
350N 50N
20． 将一个重为 4.5N 的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端〔以下列图〕，斜面长
1.2m ，高
0.4m ，斜面对物体的摩擦力为 0.3N 〔物体大小可忽视〕．那么以下说法正确的选项是
A ．沿斜面向上的拉力 0.3N
B ．实用功 0.36J ，机械效率 20%
C ．实用功 1.8J ，机械效率 20%
D ．总功 2.16J ，机械效率 83.3%
【答案】 D 【分析】
试题剖析：由题意知：物重 G=4.5N ，高 h=0.4m ，斜面长 L=1.2m ，遇到的摩擦力 f=0.3N ，那么所做的实用功 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%．应选项 D 是正
确的．
【考点定位】功、机械效率的有关计算．。