简单机械专项检测试题(含答案)

2．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】
擦力：f＝ W额 ＝ 150J ＝50N，故 A 正确、C 错误；B.拉力的功率：P＝ W总 ＝ 450J
s 3m
t
6s
＝75W，故 B 错；D.斜面的机械效率：η＝ W有 ＝300J ×100% 66.7%，故 D 错误．故 W总 450J
选 A．
5．将一个重为 4.5N 的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长 1.2m，高 0.4m，斜面对物体的摩擦力为 0.3N（物体大小可忽略）．则下列说法正确的是
为 W 总=W 有+W 额=1.8J+0.36J=2.16J，机械效率 η=W 有/W 总=1.8J/2.16J=83.3%．故选项 D 是正
确的．
【考点定位】功、机械效率的相关计算．
6．如下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是
A．
B．
C．
D．
【答案】D 【解析】
【详解】 根据题意知道，在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械； A．图的杠杆提升重物时，由于动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，即 F＞G； B．用图中的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即 F=G； C．图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是： n=2， 所以，绳端的拉力是：
A．杠杆仍能平衡 B．杠杆不能平衡，左端下沉 C．杠杆不能平衡，右端下沉 D．无法判断 【答案】C 【解析】 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，由图知 OC＜OD．所以 mA＞mB，当向支点 移动相同的距离△L 时，两边的力臂都减小△L，此时左边的力矩为：mAg（OC-△ L） =mAgOC-mAg△ L， 右边的力矩为：mBg（OD-△ L）=mBgOD-mBg△ L，由于 mA＞mB，所以 mAg△ L＞ mBg△ L；所以：mAgOC-mAg△ L＜mBgOD-mBg△ L． 因此杠杆不能平衡，将向悬挂 B 物体的一端即右端下沉。 故 C 正确为答案。
【详解】
物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式 W=Gh 可知做的有用功相同；由图可知，动 滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功
相同．有用功相同、额外功相同，则总功相同，即
W
甲＝W
乙．根据
η= W有 W总
可知，机械效
率相同，即 η 甲＝η 乙．故 A 符合题意．
11．如图所示，可绕 O 点转动的轻质杠杆，在 D 点挂一个重为 G 的物体 M．用一把弹簧测 力 计依次在 A、B、C 三点沿与圆 O 相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三 次的示数分别为 F1、F2、F3，它们的大小关系是
A．F1=F2=F3=G B．F1＜F2＜F3＜G C．F1＞F2＞F3＞G D．F1＞F2=F3=G 【答案】A 【解析】 【分析】 利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其 动力不变，据此分析解答。 【详解】 设拉力的力臂为 L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L
2,n2＝3，不计绳重及摩擦，则 F 甲＝ （G+G 动）＝ ×（100N+10N）＝55N，F 乙＝ （G+G
动）＝ ×（100N+10N）＝36.7N<F 甲，故 A 不正确。B. F 甲与 F 乙做的功均为总功,由于 W 总甲 ＝W 总乙,即 F 甲做的功等于 F 乙做的功，故 B 不正确；C. 由于 W 甲有＝W 乙有,W 总甲＝W 总乙,根据
＝ W 求拉力做功功率；（3）由 η＝ W有 求斜面的机械效率．
t
W总
【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
A．手的拉力：F 甲=F 乙；机械效率：η 甲=η 乙 B．手的拉力：F 甲＜F 乙；机械效率：η 甲＜η 乙 C．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η 甲＜η 乙 D．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η 甲＞η 乙 【答案】D 【解析】 【详解】 由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动 滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力： F 甲＞F 乙；两幅图中的 W 有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑
同一高度则人的拉力为 F2，所做的功是 W2（
）
A．F1 一定大于 F2
B．F1 一定小于 F2
C．W2 一定大于 W1
D．只有 F2 大于 F1，W2 才大于 W1
【答案】C
【解析】
【详解】
AB．直接用 F1 的力匀速提升重物，则 F1=G，
使用滑轮匀速提升该重物，由于滑轮种类不清楚，F2 与 G 的大小关系不能判断，则无法比 较 F1 与 F2 的大小．故 A、B 均错误； CD．直接用 F1 的力匀速提升重物，所做的功是：
A．沿斜面向上的拉力 0.3N
B．有用功 0.36J，机械效率 20%
C．有用功 1.8J，机械效率 20%
D．总功 2.16J，机械效率 83.3%
【答案】D
【解析】
试题分析：由题意知：物重 G=4.5N，高 h=0.4m，斜面长 L=1.2m，受到的摩擦力 f=0.3N，
则所做的有用功 W 有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J，所做的额外功 W 额=fL=0.3N×1.2m=0.36J．故总功
W1=W 有用=Gh； 使用滑轮匀速提升该重物到同一高度，即
W 有用=Gh；
但由于至少要克服摩擦力做额外功，故
W2=W 有用+W 额外， 则
故 C 正确、D 错误。
W2＞W1，
故选 C。
4．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．F 甲∶ F 乙＝5∶ 4 C．P 甲∶ P 乙＝4∶ 5 【答案】A 【解析】 【详解】
B．W 甲∶ W 乙＝5∶ 4 D．η 甲∶ η 乙＝4∶ 5
Gh
A．斜面光滑，则不做额外功，所以
W
有=W
总，即
Gh=Fs，可得：
F甲 F乙
4 Gh
5 4
，故
A
正
5
确；
B．因为 W 有=W 总=Gh．两斜面高相同，工件也相同，所以两力做功相等，即 W 甲：W 乙
有用功为 GH，若 G1 G2 则有用功相等．对动滑轮做的功为额外功W额 G动 H ，乙的
动滑轮质量大额外功多，因此乙的总功多，机械效率低．答案 AB 错，C 对．同一个滑轮
组提起不同的重物，有用功不同，额外功相同，机械效率不同，提升重物越重机械效率越 高．D 错．
3．人直接用 F1 的拉力匀速提升重物，所做的功是 W1；若人使用某机械匀速提升该重物到
η＝ 可知,η 甲＝η 乙，故 C 不正确；D. 拉力做功的功率 P＝ ,由于 W 总甲＝W 总乙、时间 t 也相同,所以 P 甲＝P 乙，故 D 正确；故选 D. 【点睛】 甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用 功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和， 机械效率是有用功与总功的比值．
简单机械专项检测试题（含答案）
一、选择题
1．室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启．根据室内
垃圾桶的结构示意图可确定：（
）
A．桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆 B．桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆 C．桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆 D．桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆 【答案】D 【解析】 图中的垃圾桶有两个杠杆，DEF 为一个杠杆，动力臂大于阻力臂属于省力杠杆；ABC 为另 一个杠杆，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆，故答案选 D． 点睛：本题考查杠杆的分类，难点是如何从生活中的工具中抽象出杠杆，解题方法是判断 省力费力杠杆时从动力臂和阻力臂的大小入手．
由此可得： F G OD L
因为 G，OD 不变，O为圆的半径都相等，所以 得：F1=F2=F3=G。 故选：A。
12．如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为 4 m 、5 m，高度 相同．两个工人分别用沿斜面向上的拉力 F 甲、F 乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉 到斜面顶端，且速度大小相等．此过程拉力 F 甲、F 乙所做的功分别为 W 甲、W 乙，功率分别 为 P 甲、P 乙，机械效率分别为 η 甲、η 乙．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
； D．图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是： n=3 所以，绳端的拉力是：