中考物理简单机械专项综合练习题(含答案)

C．减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据 W有用 W有用 可知，可以提高动 W总 W有用+W额外
滑轮的机械效率，故 C 正确． D．用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故 D 错 误．
【点睛】 重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以 机械效率会提高．
3．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，
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，
第三个图中滑轮为动滑轮，但 F3 处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所 以要费力即 F3=2f； 故 F2<F1<F3；答案为 D．
11．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力 F，将杠杆缓慢地由位置 A 拉至位 置 B，在这个过程中，力 F 的大小将（ ）
A．不变
B．变小
C．变大
A．拉力 F1 小于拉力 F2 B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同 C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械 D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等 【答案】B 【解析】 【详解】
不计绳重及摩擦，因为拉力 F= （G 物+G 动），n1=2，n2=3，所以绳端的拉力：F1= （G 物
+G 动），F2= （G 物+G 动），所以 F1＞F2，故 A 错误； 因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W 额=G 动 h，W 有用=G 物 h，所以利用滑轮组
7．甲乙两个滑轮组如图所示 ，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物 G1、G2 提高 相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．若 G1= G2，拉力做的额外功相同 B．若 G1= G2，拉力做的总功相同 C．若 G1= G2，甲的机 械效率大于乙的机械效率 D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】
14．下图为“测滑轮组机械效率”的实验．在弹簧测力计拉力作用下，重 6N 的物体 2s 内 匀速上升 0.1m，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）．下列说法错误的是（ ）
A．弹簧测力计的拉力是 2.4N B．物体上升的速度为 0.05m/s C．弹簧测力计拉力的功率为 0.12W D．滑轮组的机械效率约 83.3％ 【答案】C 【解析】 分析：由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数 n，拉力端移动的距离
选项 ABD 不符合题意．
12．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种 情况下绳子在相等拉力 F 作用下静止。则每个动滑轮的重力为（ ）
A．3N
B．6N
C．11N
D．22N
【答案】B 【解析】
【分析】
分析可知滑轮组承担物重的绳子股数 n，不计绳重和摩擦力，拉力 F＝ 1 （G+G 轮），因为 n
做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为 η=
，所以两滑轮组的机械效率相
同，故 B 正确； 使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故 C 错误； 因为绳子自由端移动的距离 s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度 h 相同，所以 s1=2h， s2=3h，则 s1≠s2，故 D 错误；
10．如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉 力分别是 F1、F2、F3，比较它们的大小应是（ ）
，故 C 错误；拉力做的有用功为： ；滑轮组机械效率为：
。故 D 正确； 故答案为 C 【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，根据题图确定 n 的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，灵活选用公式计算是关 键。
A．F1＞F2＞F3 【答案】D
B．F1＜F2＜F3
C．F2＞F1＞F3
D．F2＜F1＜F3
【解析】 【详解】 设物块与地面的摩擦力为 f， 第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑轮不省力，所以 F1=f； 第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省
一半力．所以 F2= 1 f； 2
拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。
【详解】
由图知，承担物重的绳子股数分别为：n1＝3，n2＝2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力
为 G 轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F1＝ 1 （G1+G 轮），F2＝ 1 （G2+G 轮），
3
2
由题知 F1＝F2，所以 1 （G1+G 轮）＝ 1 （G2+G 轮），即： 1 （60N+G 轮 ）＝ 1 （38N+G
不同机械的优缺点都不一样：动滑轮省力，但不能改变力的方向；定滑轮可以改变方向， 但不能省力；斜面只能改变力的大小；滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向． 【详解】 A、定滑轮只能改变力的方向，不能省力，不符合题意； B、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，不符合题意； C、斜面可以省力，不能改变力的方向，不符合题意； D、滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，符合题意； 故选 D． 5．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
率相等，故 A 错误；B. 甲图 n=3,F1= G1,乙图 n=2,F2= G2,若 G1=G2,则 F1<F2，提升相同的
重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故 B 错误；C. 甲图 n=3,F1= G1,
乙图 n=2,F2= G2,若 G1<G2,则 F1<F2,若 G1<G2，则乙图有用功多，机械效率高，故 C 误；
D. 甲图 n=3,F1= G1,乙图 n=2,F2= G2,若 < ,则 F1<F2;甲乙两图由于滑轮组相同,并且不计 摩擦则额外功相等,若 G1<G2，由 W=Gh，可得，则乙图有用功多，机械效率高，故 D 正 确；故选 D. 【点睛】 要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功 相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低．
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．
，利用
求拉力做的总功，再利用
求功率；已知物体的重力和上升高度，利用
求有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
解答：由图可知，弹簧测力计的拉力是 2.4N ，故 A 正确；物体 2s 内匀速上升 0.1m，物体
上升的速度为
，故 B 正确；n=3，拉力端端移动距离
，拉力做的总功为：
；拉力的功
率为：
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.
4．下列简单机械中既可以省力，同时又可以改变力的方向的是
A．定滑轮
B．动滑轮
C．斜面
【答案】D
【解析】
【分析】
D．滑轮组
2．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．
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。
9．如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的 自由端施加大小分别为 F1 和 F2 的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一 切摩擦）．下列说法正确的是（ ）
6．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。