简单机械测试题(A)﹙含答案﹚

【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.
8．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．
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
【分析】
由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑 轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加
上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用 W有 100% 即可比较出二者机 W总
械效率的大小．
【详解】
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；
5．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＝P2 C．F1＜F2；η1＜η2；P1＜P2 【答案】A 【解析】
渐增大；由于支持力逐渐变大，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体 C 的压力也逐渐
变大，根据影响摩擦力大小的因素可知，C 和木板间、C 和地面间的摩擦力逐渐增大，木
块 C 匀速运动，受到推力和摩擦力是平衡力，推力大小等于摩擦力大小，由力的平衡条件
可知，水平推力 F 也逐渐增大，故 A 符合题意，BCD 不符合题意。
4．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
F浮 水g
1103 kg
20N / m3 10N
/
kg
2103 m3
，
铝球的体积：V球 2V排 2 2103m3 4103m3 ，
则空心部分的体积：V空 V球 V实 4104 m3 1103m3 3103m3 ．
【点睛】 本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公 式．
W有用 W总
100
0 0
1200J 1440J
100
0 0
83.3%
，
故 D 正确为答案。
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
键。
10．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
B．甲方式 F1 由 150N 逐渐变大
3．如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所 做的总功为 W1， 机械效率为 η1；用乙滑轮所做的总功为 W2， 机械效率为 η2， 若不计绳 重与摩擦，则
A．W1 = W2 η1 = η2 C．W1 < W2 η1 > η2 【答案】C 【解析】
B．W1 = W2 η1 < η2 D．W1 > W2 η1 < η2
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．
A．F 增大，L 增大，M 增大
B．F 增大，L 减小，M 减小
C．F 增大，L 减小，M 增大
D．F 减小，L 增大，M 增大
【答案】C
【解析】
【分析】
找某一瞬间：画出力臂，分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况，根据杠杆平衡条件求
解．
【详解】
如图，
l 为动力臂，L 为阻力臂,由杠杆的平衡条件得：Fl=GL；以 O 点为轴，由竖直位置逆时针匀 速转到水平位置的过程中，l 不断变小，L 逐渐增大，G 不变；由于杠杆匀速转动，处于动 态平衡；在公式 Fl=GL 中，G 不变，L 增大，则 GL、Fl 都增大；又知：l 不断变小，而 Fl 不断增大，所以 F 逐渐增大，综上可知：动力 F 增大，动力臂 l 减小，动力臂和动力的乘 积 M=Fl 增大； 故选 C． 【点睛】 画力臂： ①画力的作用线（用虚线正向或反方向延长）； ②从支点作力的作用线的垂线得垂足； ③从支点到垂足的距离就是力臂．
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．
考点：杠杆的平衡条件；滑轮（组）的机械效率；功率的计算
11．如图所示，一根木棒在水平动力（拉力）F 的作用下以 O 点为轴，由竖直位置逆时针 匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为 L，动力与动力臂的乘积为 M，则
【详解】
铝球实心部分的体积：V实
m
2.7kg 2.7 103 kg
/ m3
1103 m3 ，
由杠杆平衡的条件可得：FA×OA=FB×OB，
FA
OB OA
FB
2 1
3.5N
7N
，
铝球受到的浮力： F浮 G F mg F 2.7kg 10N / kg 7N 20N ，
铝球排开水的体积：V排
组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；
由
η＝ W有用 W总
可知，机械效率相同，η1＝η2；
又因为所用时间相同，由 P＝ W 可知，拉力做功的功率 P1＝P2，故 B 错误，A 正确． t
故选 A．
6．用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重 1000N 的物体 A，使物体 A 在 4s 内匀速前进了 4m，物体 A 受到地面的摩擦力 f=300N，所用拉力 F=120N，忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮 间的摩擦．下列说法中正确的是
A．绳子自由端在 4s 内移动了 8m C．物体 A 克服摩擦力做的功为 480J 【答案】D 【解析】
B．物体 A 重力做功的功率为 1000W D．滑轮组的机械效率约为 83.3%
【详解】
A．由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数 n=3，因此物体 A 在 4s 内匀速前进了 4m，则
绳子自由端在 4s 内移动了 s 绳子=3×4m=12m。故 A 错误。
根据 W有 可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效 W总
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＜W2，1＞2 ．
【点睛】 本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是 有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小．
B．逐渐减小
C．大小不变
D．先增加后减小
【答案】A
【解析】
【详解】
以杆为研究对象，杆受重力 G 和 C 对它的支持力 F 支，重力的力臂为 lG，支持力的力臂为 l 支，根据杠杆平衡条件可得：F 支 l 支=GlG，水平力 F 由 A 向 B 缓慢匀速推动木块，F 支的力
臂在减小，重力 G 及其力臂 lG 均不变，根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐
B．F1＞F2；η1＞η2；P1＞P2 D．F1＜F2；η1＞η2；P1＞P2
【详解】
不计绳重及摩擦，因为拉力 F＝ 1 （G+G 轮），n1＝2，n2＝3，所以绳子受到的拉力分别 n
为：F1＝ 1 （G1+G 轮），F2＝ 1 （G2+G 轮），故 F1＞F2；故 CD 错误；
2
3
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
C．乙方式机械效率约为 83.3%
D．乙方式 F2 的功率为 3W
【答案】C
【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
简单机械测试题（A）﹙含答案﹚
一、简单机械选择题
1．如图所示，在水平拉力 F 作用下，使重 40N 的物体 A 匀速移动 5m，物体 A 受到地面的 摩擦力为 5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力 F 做的功为
A来自百度文库50J B．25J C．100J D．200J 【答案】B 【解析】
【详解】
如图所示，是动滑轮的特殊用法，拉力是 A 与地面摩擦力的 2 倍，
故
；
物体 A 在水平方向上匀速移动 5m，
则拉力移动的距离： 拉力 F 做的功： 故选 B．
， ．
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
力所做的功为
，再利用
求出做功时间。
解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体 A 在物体 B 的作用下向右做匀
速直线运动时，
。拉动 A 向左运动时，A 受到向右的拉力
不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：
；
，则
，因此拉力 F 做
功：
，所用时间为
。
故选：B。
【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关
9．如图所示的装置中,物体 A 重 100N,物体 B 重 10N,在物体 B 的作用下,物体 A 在水平面， 上做匀速直线运动，如果在物体 A 上加一个水平向左的拉力 F,拉力的功率为 30W，使物体 B 匀速上升 3m 所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）
A．1s B．2s C．3 s D．4s 【答案】B 【解析】分析：（1）物体 A 在物体 B 的作用下向右做匀速直线运动，A 受到的摩擦力和挂 钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。 （2）拉动 A 向左运动，A 受到水平向左的拉力 F 和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平 衡，可求出拉力。 （3）利用滑轮组距离关系，B 移动的距离是 A 移动距离的 3 倍，求出 A 移动的距离，则拉
B．物体在重力方向上没有做功，所以物体 A 重力做功的功率为 0，故 B 错误。
C．物体 A 克服摩擦力做的功 W 有用=fs=300N×4m=1200J，故 C 错误。
D．由题可知：物体 A 克服摩擦力做的功 W 有用=fs=300N×4m=1200J，拉力 F 所做的总功 W 总
=Fs 绳子=120N×12m=1440J，所以滑轮组的机械效率