简单机械经典例题(word)

A．变小
B．不变
C．逐渐增大
D．先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】
以杆为研究对象，杆受重力 G 和 C 对它的支持力 F 支，根据杠杆平衡条件可得：F 支•l 支
=G•lG，水平力 F 由 B 向 A 缓慢匀速推动木块，F 支的力臂在增大，重力 G 及其力臂 lG 均不 变，所以根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐减小；由于支持力逐渐减
C．杠杆由与竖直方向成 60°角时，杠杆右端高度 h 1 L ，转到竖直位置时杠杆下端高度 2
降到 L 处，所以物体下降高度 h L 1 L 1 L ，所以物体重力做功 22
W G h 1 GL ，故 C 正确； 2
D．当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为 0，杠杆为省力杠杆，故 D 错误。
11．如图所示，一均匀木板 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，恰好使木板水平放置．现有水平拉力 F 拉木块 C，在粗糙水平地面上 由 B 向 A 缓慢运动过程中，拉力 F 将
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
【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
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。
13．下列杠杆中属于费力杠杆的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C 【解析】 【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，是费力杠杆，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； 故选 B． 【点睛】 重点是杠杆的分类，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力 杠杆，但省力杠杆费距离，费力杠杆省距离。
，故 B 错误；
C、滑轮组的机械效率
，故 C 正确；
D、拉力 F 的功率
，故 D 错误．
故选 C．
【点睛】
涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功
是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。
2．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；
轮）=
1
h 1m
2
2
（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．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
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：
因 OA=OB，由几何知识知道，
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 （G 物+G 轮）求拉力大小． n
【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，
F
1（G 3
G动），据此求动滑轮重力；
（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力；
（4）利用
F
1（G 3
G动）求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率
大
W有 W总
G最大h G最大 G动
h
G最大 G最大 G动
.
【详解】
（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离： s nh 36m 18m ，
14．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）．下列说法正确的是
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．人对绳子的最大拉力为 1000N D．该滑轮组的最大机械效率为 83.3% 【答案】B 【解析】 【分析】
8．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ） A．功率大的机械，做功一定多 B．做功多的机械，效率一定高 C．做功快的机械，功率一定大 D．效率高的机械，功率一定大
【答案】C 【解析】 试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械 效率是有用功与总功的比值． 解：A、说法错误，功率大，只能说明做功快； B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大； C、说法正确； D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大． 故选 C．
（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离 s nh ，利用W Fs 求拉力做的功，再利用
源自文库 W 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 求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力 W总 Fs F3h 3F
7．某商店有一不等臂天平（砝码准确），一顾客要买 2kg 白糖，营业员先在左盘放一包白 糖右盘加 1Kg 砝码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加 1kg 砝码，待天平平 衡后．然后把两包白糖交给顾客．则两包白糖的总质量 A．等于 2Kg B．小于 2Kg C．大于 2Kg D．无法知道 【答案】C 【解析】 解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为 a，右臂长为 b（不妨设 a＞b），先 称得的白糖的实际质量为 m1，后称得的白糖的实际质量为 m2
9．如图为工人用力撬起石头的情景，小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力，其中能正 确表示工人左手施力且最省力的是（ ）
A．F1 【答案】C
B．F2
C．F3
D．F4
【解析】
解答： 因为由图可知,四个力中 F3 的力臂最长，所以根据杆杆平衡条件可知，最省力的是
沿 F3 方向．故选 C.
10．如图所示，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.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉 力 F，使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列 说法正确的
由
W有
η=
W总
，得：W
总=
W有
150J
=
60%
=250J，因此，W
额=W
总-W
有=250J-150J=100J；因为不
计绳重和摩擦，W 额=G 轮 h，所以动滑轮重：G 轮= W额
100J
=
=100N，拉力
F 的大小：
h 1m
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
由杠杆的平衡原理：bm1=a×1，am2=b×1，解得 m1= ，m2=
则 m1 m2=
因为（m1+m2） 2=
因为 a≠b，所以（m1+m2）-
2＞0，即 m1+m2＞2 这样可知称出的白糖质量大于 2kg．故选 C．
点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关
键．
分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据 物体受到的摩擦力。 【详解】
得到
从图中得到动滑轮上的绳子段数为 3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩 擦力：f=3F=3×60N=180N。 故选 D。 【点睛】 本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。
（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．
A．拉力 F 的大小保持不变 衡力
C．这个过程中物块重力所做的功为 1 GL 2
B．拉力 F 和物块重力 G 是一对平 D．这个过程中直杆一直都是费力
杠杆 【答案】C 【解析】 【详解】 A．由图知，杠杆由与竖直方向成 60°角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以 其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件 可知拉力 F 逐渐变小，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，所以不是一对平衡 力，故 B 错误；
3
3
3
n=2，对物体做的有用功：W
有=Gh=150N×1m=150J，由
W有
η=
W总
，得：W
总
= W有
150J
=
60%
=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
h，因此动滑轮重：G 轮= W额
100J
=
=100N，拉力
F 的大小：F=
1
（G
物+G
小，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体 C 的压力也逐渐减小，根据影响摩擦力大小
的因素可知，C 和木板间、C 和地面间的摩擦力逐渐减小，拉力和摩擦力是平衡力，由力
的平衡条件可知，水平拉力 F 也逐渐减小．
12．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
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；
简单机械经典例题（word）
一、简单机械选择题
1．如图所示,用滑轮组提升重物时,重 200N 的物体在 5s 内匀速上升了 1m.已知拉绳子的力 F 为 120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中
A．绳子自由端被拉下 3m B．拉力 F 做的功为 200J C．滑轮组的机械效率是 83.3% D．拉力 F 的功率是 40W 【答案】C 【解析】 【详解】 A、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升 1m 时，绳子的自由端应被拉下 2m，故 A 错 误； B、拉力为 120N，绳子的自由端应被拉下 2m，则拉力做功为：
6．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．
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.
5．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，则物体受到的 摩擦力是
A．60 N B．120 N C．20 N D．180 N 【答案】D 【解析】 【分析】