(物理)初三物理简单机械测试题及答案

【分析】
（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
P 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
9．如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为 G1、G2 的货物提高相同的高度 （不计绳重和摩擦），下列说法正确的是
A．用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 B．若 G1＝G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率 C．若 G1＝G2，则拉力 F1 与 F2 所做的总功相等 D．若 G1＝G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等 【答案】B 【解析】 【分析】 （1）同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用 功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化； （2）滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据 W＝Gh 比较两者 所做总功之间的关系； （3）滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据 W＝Gh 比较两者的大小，再根 据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系； （4）根据 W＝Gh 比较有用功的大小． 【详解】 A．用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比 值不同，则滑轮组的机械效率不同，故 A 错误； BC．若 G1=G2，且货物被提升的高度相同，根据 W 有=G 物 h 可知，两滑轮组所做的有用功 相等； 不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只 有 1 个动滑轮（即动滑轮重更小），所以由 W 总=（G 物+G 动）h 可知，甲滑轮组做的总功
B．物体 A 重力做功的功率为 1000W D．滑轮组的机械效率约为 83.3%
【详解】
A．由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数 n=3，因此物体 A 在 4s 内匀速前进了 4m，则
绳子自由端在 4s 内移动了 s 绳子=3×4m=12m。故 A 错误。
B．物体在重力方向上没有做功，所以物体 A 重力做功的功率为 0，故 B 错误。
由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是 C，C 符合题意．
6．用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重 1000N 的物体 A，使物体 A 在 4s 内匀速前进了 4m，物体 A 受到地面的摩擦力 f=300N，所用拉力 F=120N，忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮 间的摩擦．下列说法中正确的是
A．绳子自由端在 4s 内移动了 8m C．物体 A 克服摩擦力做的功为 480J 【答案】D 【解析】
A．甲乙两种方式都省一半的力 B．甲方式 F1 由 150N 逐渐变大 C．乙方式的有用功是 180J D．乙方式 F2 的功率为 3.6W 【答案】D 【解析】 【分析】 （1）根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况； （2）根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式 F1 的变化； （3）根据 W 有用=Gh 可求乙方式的有用功； （4）根据公式 P=Fv 求出乙方式 F2 的功率。 【详解】 A、甲图，F1 为动力，已知 OB=2OA，即动力臂为阻力臂的 2 倍，由于不计摩擦、杠杆自
故 A 错误；B、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故 B 错误；C、省力多
的机械的机械效率往往偏低，故 C 错误；D、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功
在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故 D 正确；故选 D．
【点睛】
①总功＝有用功+额外功；②有用功和总功的比值叫机械效率；③由机械效率的定义可
故选 D。
4．如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装 置所做的总功为 W1，机械效率为 η1；用乙装置所做的总功为 W2，机械效率为 η2．若不计 绳重与摩擦，则
A．W1 = W2，η1 =η2 C．W1 < W2，η1 >η2 【答案】C 【解析】
B．W1 = W2，η1 <η2 D．W1 > W2，η1 <η2
10．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】
小于乙滑轮组做的总功，由 W有 可知，甲滑轮组的机械效率高，故 B 正确，C 错误； W总
D．两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据 W=G 动 h 可知，甲、乙滑轮组所 做的额外功不相等，故 D 错误． 故选 B． 【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，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的 功．
A．该铝球空心部分的体积为1103 m3 B．该铝球的体积为 3103 m3 C．该铝球受到的浮力为 20N D．该铝球受到的浮力为 40N
【答案】C 【解析】 【分析】 根据密度的公式得到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到 A 端的拉力，铝球在 水中受到的浮力等于重力减去 A 端的拉力，根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得 出球的体积，球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积． 【详解】
C、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W 有用=Gh=300N×0.5m150J，故 C 错误；
D、乙方式中 F2=120N，绳子的自由端的速度为 v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s，则乙方式 F2 的功
率为： P
W t
F2 s绳 t
F2v绳
120N 0.03m / s 3.6W
，故 D 正确。
t 10s
W 有用=Gh=600N×2m=1200J，
η= W有 = 1200J ≈85.7%， W总 1400J
故 B 正确； C．提升重物的过程中所做的额外功：
W 额=W 总﹣W 有用=1400J﹣1200J=200J， 故 C 错； D．当提升重物的重力减小为 400N，做的有用功就变小，而额外功几乎不变，有用功和总 功的比值变小，故滑轮组的机械效率变小，故 D 错；
（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越 少，则总功就越少，机械效率就越高；
（3）又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外 功多,则总功越多,机械效率越低。即 W1 小于 W2,η1 大于 η2. 故选 C.
5．如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是
1103 kg
20N / m3 10N
/
kg
2103 m3
，
铝球的体积：V球 2V排 2 2103m3 4103m3 ，
则空心部分的体积：V空 V球 V实 4104 m3 1103m3 3103m3 ．
【点睛】 本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公 式．
【详解】
A．根据图示可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力：
拉力端移动距离：
F= 1 （G+G 轮）= 1 （600N+100N）=350N，
2
2
总功：
s=2h=2×2m=4m，
拉力的功率：
W 总=Fs=350N×4m=1400J，
故 A 错； B．有用功：
滑轮组的机械效率：
P= W总
1400J
=
=140W；
铝球实心部分的体积：V实
m
2.7kg 2.7 103 kg
/ m3
1103 m3 ，
由杠杆平衡的条件可得：FA×OA=FB×OB，
FA
OB OA
FB
2 3.5N 1
7N
，
铝球受到的浮力： F浮 G F mg F 2.7kg 10N / kg 7N 20N ，
铝球排开水的体积：V排
F浮 水g
【分析】
由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两
滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上
额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用 η= W有用 即可比较出二者机械效率 W总
的大小．
【详解】
（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的 有用功相同；
A．只有①③
B．只有②④
C．只有②③
D．只有①④
【答案】B
【解析】
【详解】
由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服
动滑轮重力所做的功是额外功，由 W 额=G 动 h 知，提升 A 和 B 所做额外功相同，不计绳重
与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：η= W有 = W有 ，额外功相同，提升 A 物体时滑轮 W总 W有 W额
100
0 0
83.3%
，
故 D 正确为答案。
7．如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体 A 和 B 匀速提升相同的高度，不计绳重和摩 擦的影响，提升 A 的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是①A 物体比 B 物体 轻 ②提升 A 的拉力较大 ③提升 A 所做的额外功较少 ④提升 A 做的有用功较多
C．物体 A 克服摩擦力做的功 W 有用=fs=300N×4m=1200J，故 C 错误。
D．由题可知：物体 A 克服摩擦力做的功 W 有用=fs=300N×4m=1200J，拉力 F 所做的总功 W 总
=Fs 绳子=120N×12m=1440J，所以滑轮组的机械效率
W有用 W总
100