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简单机械专项练习综合经典

一、简单机械选择题

1．如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G 的物体缓缓上升，

动滑轮的重力不可忽略．现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G 的关系可能符合下列图中的

A．

B．

C．

D．

【答案】 B

【解析】

【详解】

动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦

角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大；同时，物重增

大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦

也在增大，故机械效率η与物体重力 G 的关系并不成正比，且机械效率逐渐趋近于

100%，故 B 正确符合题意，故选 B ．

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

【答案】 C

【解析】

【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；33

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，

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。

3．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率为60%．则下列选项错误的是（）

A．有用功一定是150J B．总功一定是250J

C．动滑轮重一定是100N D．拉力大小一定是125N

【答案】D

【解析】

【分析】

知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh 求对物体做的有用功；

又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有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，根据F=1

n

（G 物+G 轮）求拉力大小．

【详解】

对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3，对物体做的有用功：W 有=Gh=150N×1m=150J，W有W有150J

由η=，得： W 总===250J，因此， 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，承担物重的绳子股数333

n=2，对物体做的有用功：

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，因此动滑轮重： 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，对物体做的有用功都是150J，总功都是 250J，动滑轮重都是100N ，故 A 、 B、 C 都正确；但拉力不同，故 D 错．

故选 D．

4．为探究杠杆平衡条件，老师演示时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力

计取代一侧的钩码继续探究（如图），这样做的目的是（）

A．便于直接读出拉力的大小B．便于同学们观察实验

C．便于正确理解力臂D．便于测量力臂的大小

【答案】 C

【解析】

【分析】

【详解】

从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力

臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生

变化，相应变短，由杠杆的平衡条件知道，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，

所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识，故 C 正确．

5．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：

F 1

G G动，

4

由此可得动滑轮的总重是：

G动4F G =4 600N 2000N=400N，

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：

v s 8m0.8m/s

，t10s

故 B正确；

C．拉力做的功是：

W 总 =Fs=600N× 8m=4800J，