【物理】简单机械知识点梳理及经典练习(超详细)

所以根据二力平衡，此时拉力 F2= 1 f； 2
第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力，即 F3=2f； 由此可得 F2< F1< F3. 故 D 正确.
6．工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为 300N 的货物从图示位置向上缓慢提升 0.5m。F1、F2 始终沿竖直方向；图甲中 OB＝2OA，图乙中动滑轮重为 60N，重物上升速度为 0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是
13．工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为 300N 的货物从图示位置向上缓慢提升一 段距离．F1、F2 始终沿竖直方向；图甲中 OB=2OA，图乙中动滑轮重为 60N，重物上升速度 为 0.01m/s．不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．甲乙两种方式都省一半的力 C．乙方式机械效率约为 83.3% 【答案】C
12．小勇体重 600N，利用如图所示的滑轮组在 10s 内使物体 A 匀速上升 5m．已知物体 A 重为 800N，小勇作用在绳端的拉力大小为 500N，在此过程中，下列说法正确的是
A．水平地面对小勇的支持力做功为 6000J B．小勇做的有用功为 3000J C．小勇拉力的功率为 250W D．此滑轮组的机械效率为 80% 【答案】D 【解析】 水平地面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的，支持力不做功，故 A 错；小勇做的 有用功就是克服物体的重力做的功 W 有=Gh=800N×5m=4000J，故 B 错；小勇做的总功为 W 总=Fs=500N×10m=5000J，拉力的功率为 P=W 总/t=5000J/10s=500W，故 C 错；滑轮组的机械 效率为 η=W 有/W 总=4000J/5000J=80%，故 D 正确；应选 D．
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
η=
==
==
≈83.3%．
9．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体 A 和 B 同时向靠近支点的方向移动相同的 距离，下列判断正确的是
A．杠杆仍能平衡 B．杠杆不能平衡，右端下沉 C．杠杆不能平衡，左端下沉 D．无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】 原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体 A、B 的重力，其 对应的力臂分别为 OC、OD， 根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=mBgOD，由图示可知，OC＞OD．所以 mA＜mB，
【物理】简单机械知识点梳理及经典练习(超详细)
一、简单机械选择题
1．皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为 支点），另一手用力划浆．下列说法正确的是（ ）
A．为省力，可将用力划浆的手靠近支点 B．为省力，可将用力划浆的手远离支点 C．为省距离，可将用力划浆的手远离支点 D．将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离 【答案】B 【解析】 【分析】 结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是 属于哪种类型的杠杆． 【详解】 运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆． 根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 可知，船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆． AB．为省力，可将用力划浆的手远离支点，故 A 错误，B 正确； CD．为省距离，可将用力划浆的手靠近支点，但费距离，故 CD 错误；
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；
120N
，故
A
错误；
B、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物
的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力 F1 为 150N 不变，故 B 错误； 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
考点：杠杆的平衡条件；滑轮（组）的机械效率；功率的计算
14．如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以 相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆
A．仍能平衡 B．不能平衡，大球那端下沉 C．不能平衡，小球那端下沉 D．无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】 开始时两球平衡，即力矩相等；当运动时，两球速度相同，则在相同时间内移动的距离相 同，大球的力矩减少的快，则大球力矩会小于小球力矩，杠杆向小球那端下沉．
A．60 N B．120 N C．20 N D．180 N 【答案】D 【解析】 【分析】
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
得到
物体受到的摩擦力。
【详解】
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。
（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
重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即 F1=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重
和摩擦，则
F2
1 (G 3
G动)
1 (300N 3
60N )
率为： P
W t
F2 s绳 t
F2v绳
120N 0.03m / s 3.6W
，故 D 正确。
故选 D。
7．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，
B．甲方式 F1 由 150N 逐渐变大 D．乙方式 F2 的功率为 3W
【解析】
试题分析：由甲图可知，OB=2OA，即动力臂为阻力臂的 2 倍，由于不计摩擦、杠杆自重，
由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即 F1=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩 擦，则 F2=G+G 动）/3=（300N+60N）/3=120N，故 A 错误；甲图中，重力即阻力的方向是竖 直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不
变，故动力 F1 的大小不变，故 B 错误；不计绳重和摩擦，则乙方式机械效率为：η=W 有/W 总=W 有/W 有+W 额=Gh/Gh+G 轮 h=G/G+G 轮=300N/300N+60N=83.3%，故 C 正确；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=F2 v 绳 =120N×0.03m/s=3.6W，故 D 错误，故选 C．
D．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由 2 股，则 F= 1 G． 2
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．
11．下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是 A．机械效率越大，做的有用功一定越多 B．功率越大，做功越快 C．有力作用在物体上，力一定对物体做了功 D．功率小，机械效率也一定低 【答案】B 【解析】 【详解】 A．因为机械效率是有用功与总功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多， 故 A 错误； B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故 B 正确； C．有力作用在物体上，物体力的方向上没有移动距离，力不做功，故 C 错误； D．机械效率是有用功与总功的比值，与功率的大小无关，故 D 错误．
有用功与总功的比值减小，故 D 不符合题意．
8．用图中装置匀速提升重为 100N 的物体，手的拉力为 60N，滑轮的机械效率为（ ）
A．16.7% 【答案】C 【解析】 【详解】
B．20%
C．83.3%
D．100%
由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮； ∴拉力移动的距离 s=2h，
15．如图所示，是一种指甲刀的结构示意图下列说法中正确的是
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，一个费力杠杆 【答案】A 【解析】 【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，都是费力杠杆，故 BC 错误； D、可见指甲刀中有三个杠杆：ABC、OBD、0ED，其中 ABC 是省力杠杆，其它两个都是 费力杠杆，故 D 错误． 故选 A。 【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。
5．如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为 F1、 F2、F3，下列关系中正确的是
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3 【答案】D 【解析】 【详解】 第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力， 所以根据二力平衡，此时拉力 F1=f； 第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，
2．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
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
当向支点移动相同的距离△ L 时，两边的力臂都减小△ L，此时左边为：mAg（OC﹣△ L） =mAgOC﹣mAg△ L， 右边为：mBg（OD﹣△ L）=mBgOD﹣mBg△ L，由于 mA＜mB，所以 mAg△ L＜mBg△ L； 所以：mAgOC﹣mAg△ L＞mBgOD﹣mBg△ L． 因此杠杆将向悬挂 A 物体的一端即左端倾斜． 故选 C．
3．如图所示，利用动滑轮提升一个重为 G 的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为 60%．要使此动滑轮的机械效率达到 90%，则需要提升重力为 G 的物块的个数为 （ ）
A．3 个 【答案】D 【解析】 【详解】
B．4 个
不计绳重和摩擦，
．
C．5 个
D．6 个
，
，要使
，则
4．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
10．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
A．
B．
C．
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D．
【答案】C 【解析】 【详解】
A．此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即 F= 1 G； 2
B．此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即 F=G；
C．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由 3 股，则 F= 1 G； 3
16．如图，用滑轮组将 600N 的重物在 10s 内匀速提升了 2m，动滑轮重为 100N（不计绳 重和摩擦），下列说法正确的是
【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
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.