最新 简单机械单元测试(word版附答案)经典

最新简单机械单元测试（word版附答案）经典

一、简单机械选择题

1．如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，

g=10N/kg，则下列说法中正确的是（）

A．物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40W

B．物体在水中受到的浮力为320N

C．物体的体积为8×10-3m3

D．物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%

【答案】C

【解析】

【详解】

A．由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×2m=4m，拉力端移动的速度：

v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A错；

B．滑轮组的机械效率：η=W有用/W总=（G−F浮）h/Fs=（G−F浮）h/F×2h=G−F浮/2F=400N−F浮/2×200N=80%，解得：F浮 =80N，故B错；

C．由F浮 =ρ水V排g得物体的体积：V=V排 =F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3 m3，故C正确；

D．物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%，故D错。

2．下列几种方法中，可以提高机械效率的是

A．有用功一定，增大额外功B．额外功一定，增大有用功

C．有用功一定，增大总功D．总功一定，增大额外功

【答案】B

【解析】

【详解】

A．机械效率是有用功和总功的比值，总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定，增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故A不符合题意；

B．额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故B符合题意；

C．有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C不符合题意；

D ．因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则有用功与总功的比值减小，故D 不符合题意．

3．利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N 的物体，绳子自由端的拉力F =600N 。10s 内物体被匀速提升2m 。不忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是

A ．动滑轮总重为400N

B ．绳子自由端移动的速度为0.8m/s

C ．拉力F 做功为6000J

D ．增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率

【答案】B

【解析】

【详解】

A ．由图知道，承担物重的绳子是四段，即n =4，若忽略绳重及摩擦，则拉力是： ()14

F G G =+动 ， 由此可得动滑轮的总重是：

4=4600N 2000N=400N G F G =-⨯-动 ，

由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦，故A 错误；

B ．绳子自由端移动的距离是：

s =4h =4×2m=8m ， 绳子自由端移动的速度是：

8m 0.8m/s 10s

s v t === ， 故B 正确；

C ．拉力做的功是：

W 总 =Fs =600N ×8m=4800J ，

故C 错误；

D ．该滑轮组的机械效率是：

=44W Gh Gh G W Fs F h F

η===有用

总 ， 即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率，故D 错误。

4．为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度，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 和物体上升的高度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，物体在做加速运动

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

【解析】

【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,受到向下的重力G 和G 动,向上的支持力F 支,及三根绳子向上的拉力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+10N 10N ，故A 正确；（2）由图丙可知，1s ～2s 内，物体在做加速运动，故B 正确；（3）由图可知在2∼3s 内,重物做匀速运动,v 3＝2.50m/s,拉力F 3＝40N ，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n ＝3，所以拉力F 的作用点下降的速度v′3＝3v 3＝3×2.50m/s ＝7.5m/s ，拉力做功功率（总功率）:P 总＝F 3v′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。故选C. 【点睛】

由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n ＝3，则拉力F 移动的距离s ＝3h ．（1）已知滑轮组绳子的段数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 动）；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 图象得出重物上升的高度，求出拉力F 的作用点下降的距离，利用W ＝Fs 求此时拉力做功．（3）由F-t