《简单机械》单元测试题(含答案) 经典

×100%＝ ×100%＝
×100% 83.33%，故 D 正确。故选 C.
【点睛】
由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数 n＝3，则拉力 F 移动的距离 s＝3h．（1）
已知滑轮组绳子的段数 n 和拉力 F 拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力 F′，其关系为 F
拉＝ （F′+G 动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力 G 减去整 个滑轮组对物体的拉力 F′；（2）由 F-t 图象得出在 1～2s 内的拉力 F，由 h-t 图象得出重物 上升的高度，求出拉力 F 的作用点下降的距离，利用 W＝Fs 求此时拉力做功．（3）由 F-t 图象得出在 2～3s 内的拉力 F，由 v-t 图象得出重物上升的速度，求出拉力 F 的作用点下降 的速度，利用 P＝Fv 求拉力做功功率，知道拉力 F 和物重 G 大小，以及 S 与 h 的关系，利 用效率求滑轮组的机械效率．
由
W有
η=
W总
，得：W
总=
W有
150J
=
60%
=250J，因此，W
额=W
总-W
有=250J-150J=100J；因为不
计绳重和摩擦，W 额=G 轮 h，所以动滑轮重：G 轮= W额
100J
=
=100N，拉力
F 的大小：
h 1m
F= 1 （G 物+G 轮）= 1 （150N+100N）= 250 N；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数
3．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
和摩擦，则
F2
1 (G 3
G动)
1 (300N 3
60N )
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；
《简单机械》单元测试题(含答案) 经典
一、简单机械选择题
1．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（ ）
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】
7．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
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 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
轮）=
1
h 1m
2
2
（150N+100N）=125N；由以上计算可知，对物体做的有用功都是 150J，总功都是 250J，
动滑轮重都是 100N，故 A、B、C 都正确；但拉力不同，故 D 错．
故选 D．
6．为探究杠杆平衡条件，老师演示时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力 计取代一侧的钩码继续探究（如图 ），这样做的目的是（ ）
，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；
2．如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图， AOB 为一可绕固定点 O 转动的轻质 杠杆，已知 OA: OB 1: 2 ， A 端用细线挂一空心铝球，质量为 2.7kg ． 当铝球一半体积 浸在水中，在 B 端施加 3.5N 的竖直向下的拉力 F 时，杠杆恰好在水平位置平 衡．（ 铝 2.7 103 kg / m3 ， g 10N / kg ）下列结果正确的是
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。
故选 D。
8．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．
3
3
3
n=2，对物体做的有用功：W
有=Gh=150N×1m=150J，由
W有
η=
W总
，得：W
总
= W有
150J
=
60%
=250J，所以
W
额=W
总-W
有=250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W
额=G
轮
h，因此动滑轮重：G 轮= W额
100J
=
=100N，拉力
F 的大小：F=
1
（G
物+G
9．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ） A．功率大的机械，做功一定多 B．做功多的机械，效率一定高 C．做功快的机械，功率一定大 D．效率高的机械，功率一定大 【答案】C 【解析】 试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械 效率是有用功与总功的比值． 解：A、说法错误，功率大，只能说明做功快； B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大； C、说法正确； D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大． 故选 C．
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】
又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求额外功，不计
绳重和摩擦，额外功 W 额=G 轮 h，据此求动滑轮重；
不计摩擦和绳重，根据 F= 1 （G 物+G 轮）求拉力大小． n
【详解】
对左图滑轮组，承担物重的绳子股数 n=3，对物体做的有用功：W 有=Gh=150N×1m=150J，
【解析】
【详解】
A． 由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力：
1
F=
（G+G 动）= 1 ×（140N+10N）=50N，故 A 错误；
3
3
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，
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
做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为 η=
滑轮组的机械效率：
W有用
=
×100%=
280J
×100%≈93.3%，故
C
正确。
W总
300J
D．
提升 200N 重物时，重物重力增加，据 = W有用 W总
Gh
G
=
=
Gh G动h G G动
可知滑轮组机
械效率变大，故 D 错误。
4．在生产和生活中经常使用各种机械，使用机械时 A．功率越大，做功越快 B．做功越多，机械效率越高 C．做功越快，机械效率越高 D．可以省力、省距离，也可以省功 【答案】A 【解析】 【分析】 （1）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快； （2）机械效率是表示有用功所占总功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大； （3）功率和效率是无必然联系的； （4）使用任何机械都不省功． 【详解】 A．功率是表示做功快慢的物理量，故做功越快功率一定越大，故 A 正确； B．机械效率是表示有用功所占总功的百分比，故做功多，而不知道是额外功还是有用 功，所以无法判断机械效率，故 B 错误； C．由于功率和效率没有直接关系，所以功越快，机械效率不一定越高，故 C 错误； D．使用任何机械都不省功，故 D 错误． 故选 A．