【物理】 简单机械测试题及答案经典

【物理】简单机械测试题及答案经典

一、简单机械选择题

1．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）．则下列说法正确的是

A．斜面上的摩擦力是50N B．拉力的功率是50W

C．拉力所做的功是300J D．斜面的机械效率是80%

【答案】A

【解析】

【分析】

（1）利用W＝Fs计算该过程拉力F做的功；利用W有＝Gh求出有用功，利用W额＝W总﹣W有求出额外功，然后利用W额＝fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用P

＝W

t

求拉力做功功率；（3）由η＝

W

W

有

总

求斜面的机械效率．

【详解】

AC.拉力F做的功：W总＝Fs＝150N×3m＝450J；有用功：W有用＝Gh＝500N×0.6m＝300J，额外功：W额＝W总﹣W有用＝450J﹣300J＝150J，由W额＝fs可得，物体在斜面上受到的摩

擦力：f＝W

s

额＝

150

3

J

m

＝50N，故A正确、C错误；B.拉力的功率：P＝

W

t

总＝

450

6

J

s

＝75W，故B错；D.斜面的机械效率：η＝

300

450

W J

W J

有

总

＝ ×100% 66.7%，故D错误．故

选A．

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

3

（G+G动）=

1

3

×（140N+10N）=50N，故A错误；

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：η=W

W

有用

总

×100%=

280J

300J

×100%≈93.3%，故C正确。

D．提升200N重物时，重物重力增加，据η=W

W

有用

总

=

Gh

Gh G h

+

动

=

G

G G

+

动

可知滑轮组机

械效率变大，故D错误。

3．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．

4．如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度．若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）．则下列选项正确的是

A．F1＞F2；η1＝η2；P1＝P2B．F1＞F2；η1＞η2；P1＞P2 C．F1＜F2；η1＜η2；P1＜P2D．F1＜F2；η1＞η2；P1＞P2【答案】A

【解析】

【详解】

不计绳重及摩擦，因为拉力F＝1

n

（G+G轮），n1＝2，n2＝3，所以绳子受到的拉力分别

为：F1＝1

2

（G1+G轮），F2＝

1

3

（G2+G轮），故F1＞F2；故CD错误；

因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额＝G轮h，W有用＝G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；

由η＝W

W

有用

总

可知，机械效率相同，η1＝η2；

又因为所用时间相同，由P＝W

t

可知，拉力做功的功率P1＝P2，故B错误，A正确．

故选A．

5．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．F1B．F2C．F3D．F4

【答案】C

【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.

6．在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为

40N，斜面长2m、高1m.（g取10N/kg）.下列说法正确的是（）

A．物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力

B．做的有用功是5J

C．此斜面的机械效率为62.5%

D．物体受到的摩擦力大小为10N

【答案】C

【解析】

A. 沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误；

B. 所做的有用功：W有用＝Gh＝mgh＝5kg×10N/kg×1m＝50J，故B错误；

C. 拉力F对物体

做的总功：W总＝Fs＝40N×2m＝80J；斜面的机械效率为：η＝W

W

有用

总

×100%＝

50J

80J

×100%

＝62.5%，故C正确；D. 克服摩擦力所做的额外功：W额＝W总−W有＝80J−50J＝30J，由W

额＝fs可得,物体受到的摩擦力：f＝

s

W

额＝

30J

2m

＝15N，故D错误．故选C.

点睛：（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式W＝Gh可求重力做功，即提升物体所做的有用

功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式η＝W

W

有用

总

计算出机械效率；（4）总功减去

有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额＝fs求出物体所受斜面的摩擦力．

7．一均匀木板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，恰好使木块水平放置，如图所示，现有水平力F由A向B缓慢匀速推动，在推动过程中，推力F将

A．逐渐增大B．逐渐减小

C．大小不变D．先增加后减小

【答案】A