(物理)物理简单机械练习题含答案

确的．
【考点定位】功、机械效率的相关计算．
9．如图所示，定滑轮重 4N，动滑轮重 0.5N，在拉力 F 的作用下，1s 内将重为 4N 的物体 A 沿竖直方向匀速提高了 10cm．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是
A．绳子自由端移动速度为 0.3m/s B．拉力 F 的大小为 4N C．拉力 F 的功率为 0.45W D．滑轮组的机械效率为 75% 【答案】C 【解析】 【详解】 由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n=2， A．绳端移动的距离是： s=2h=2×0.1m=0.2m， 绳子自由端移动的速度是：
功，所以总功一定大于有用功；由公式 η=
知：机械效率一定小于 1，即同一滑轮组
机械效率 η 随 G 物的增大而增大，但最终不能超过 100%，故 A 错误； B、G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，
因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳 重及摩擦时，额外功：W 额=G 轮 h，即额外功 W 额相同，又因为 W 总=W 有+W 额，所以总功
（物理）物理简单机械练习题含答案
一、简单机械选择题
1．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 η 与物重 G 物的关系，改变 G 物，竖直向 上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 η 与 G 物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下 列说法正确的是（ ）
A．同一滑轮组机械效率 η 随 G 物的增大而增大，最终将超过 100% B．G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变 C．此滑轮组动滑轮的重力为 2N D．当 G 物=6N 时，机械效率 η=66.7% 【答案】D 【解析】 【详解】 A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外
8．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
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%
11．用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体 A，要求滑轮的个数要用 完（未画出），实验中，拉力 F 随时间 t 变化的关系如图甲所示，物体 A 上升的速度 v 随 时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在 1～2s 内，滑轮组的机械效率为 80%， 则下列判断中正确的是
A．物体 A 的重为 1500N B．动滑轮的重为 400N C．物体 A 从静止开始上升 1s 后，拉力的功率为 500W D．若将物体 A 换成重为 900N 的物体 B，则在匀速提升物体 B 的过程中，滑轮组的机械效 率将变为 75% 【答案】D 【解析】 【详解】 用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体 A，要求滑轮的个数要用完， 则承担物重和动滑轮重的绳子段数为 3，如图所示：
的平衡条件可知，水平拉力 F 也逐渐减小．
7．甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高
度．则（）
A．乙升降机提升重物做的有用功较多
B．甲升降机的电动机做的额外功较
多
C．甲升降机的电动机做的总功较少
D．乙升降机的电动机做的总功较
少
【答案】C
【解析】 【详解】 A．提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故 A 错误； BCD．既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故 BD 错误，C 正确．
D．拉力做的有用功 W 有 =Gh=4N×0.1m=0.4J，滑轮组的机械效率是：
W有 100% 0.4J 100% ≈88.9%，
W总
0.45J
故 D 错误。
10．如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为 G1、G2 的货物提高相同的高度 （不计绳重和摩擦），下列说法正确的是
A．用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 B．若 G1＝G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率 C．若 G1＝G2，则拉力 F1 与 F2 所做的总功相等 D．若 G1＝G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等 【答案】B 【解析】 【分析】 （1）同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用 功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化； （2）滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据 W＝Gh 比较两者 所做总功之间的关系； （3）滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据 W＝Gh 比较两者的大小，再根 据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系；
A．60 N B．120 N C．20 N D．180 N 【答案】D 【解析】 【分析】
分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据
得到
物体受到的摩擦力。
【详解】
从图中得到动滑轮上的绳子段数为 3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩
擦力：f=3F=3×60N=180N。
滑轮的重，再利用效率的公式计算第二次的机械效率．另外在不计摩擦和绳重时，牢记效
率的两个思路：一是 W有用 Gh G ，二是 W有用 Gh G ．
W总 nFh nF
W总 G G动 h G G动
12．如图甲所示，长 1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕 O 点在竖直平面内自由转动，一拉力 ﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡．该传感器显示其拉力 F 与 作用点到 O 点距离 x 的变化关系如图乙所示．据图可知金属杆重（ ）
D、若将重物 A 的重力减小为 900N，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机
械效率： W有用
W总
Gh G G动
h
G G G动
900N 100% 900N 300N
75% ，故
D正
确；
故选 D．
【点睛】
重点是滑轮组中功和及效率的计算，首先应根据第一次做功的额外功或拉力的关系求出动
【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
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
【详解】
A．由图知道，承担物重的绳子是四段，即 n=4，若忽略绳重及摩擦，则拉力是：
F
1 4
G
G动
，
由此可得动滑轮的总重是：
G动 4F G=4 600N 2000N=400N ，
由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦，故 A 错误； B．绳子自由端移动的距离是： s=4h=4×2m=8m， 绳子自由端移动的速度是：
G动 3F GA 3 500N 1200N 300N ，故 B 错误；
C、由甲图知，1s 后的拉力 F=500N，由乙图可知 1s 后物体的速度 v物 1m/s ，则绳子自由
端移动的速度： v绳 3v物 31m/s 3m/s ，所以拉力 F 的功率：
P Fv绳 500N 3m/s 1500W ；故 C 错误；
（4）根据 W＝Gh 比较有用功的大小． 【详解】 A．用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比 值不同，则滑轮组的机械效率不同，故 A 错误； BC．若 G1=G2，且货物被提升的高度相同，根据 W 有=G 物 h 可知，两滑轮组所做的有用功 相等； 不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只 有 1 个动滑轮（即动滑轮重更小），所以由 W 总=（G 物+G 动）h 可知，甲滑轮组做的总功
相同，由 η=
可知，两装置的机械效率相同，即 η1=η2．故 B 错误；
C、由图可知，G=12N，此时 η=80%，则
η=
=
==
=
，即 80%=
，解得 G 动=3N，故
C 错误； D、G 物=6N 时，机械效率
η=
×100%=
故选 D．
×100%=
×100%=
×100%≈66.7%．故 D 正确．
小于乙滑轮组做的总功，由 W有 可知，甲滑轮组的机械效率高，故 B 正确，C 错误； W总
D．两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据 W=G 动 h 可知，甲、乙滑轮组所 做的额外功不相等，故 D 错误． 故选 B． 【点睛】 涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功 是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的 功．
故选 D。
【点睛】
本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。
4．利用如图所示的滑轮组提起一个重为 2000N 的物体，绳子自由端的拉力 F=600N。10s
内物体被匀速提升 2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是
A．动滑轮总重为 400N B．绳子自由端移动的速度为 0.8m/s C．拉力 F 做功为 6000J D．增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率 【答案】B 【解析】
故 D 错误。
5．用图中装置匀速提升重为 100N 的物体，手的拉力为 60N，滑轮的机械效率为（ ）
A．16.7%
B．20%
C．83.3%
D．100%
【答案】C
【解析】
【详解】
由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮；
∴拉力移Βιβλιοθήκη Baidu的距离 s=2h，
η=
==
==
≈83.3%．
=G•lG，水平力 F 由 B 向 A 缓慢匀速推动木块，F 支的力臂在增大，重力 G 及其力臂 lG 均不 变，所以根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐减小；由于支持力逐渐减
小，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体 C 的压力也逐渐减小，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减小，拉力和摩擦力是平衡力，由力
v s 8m 0.8m/s ， t 10s
故 B 正确； C．拉力做的功是： W 总 =Fs=600N×8m=4800J， 故 C 错误； D．该滑轮组的机械效率是：
= W有用 Gh Gh G ， W总 Fs F 4h 4F
即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率，
v s 0.2m 0.2m/s ， t 1s
故 A 错误；
B．不计绳重和摩擦，则拉力
F
1 n
G
G动
=
1 2
4N
0.5N
2.25N
，
故 B 错误；
C．拉力做的总功：W 总 =Fs=2.25N×0.2m=0.45J，拉力 F 的功率：
P W总 0.45J 0.45W ， t 1s
故 C 正确；
2．如图所示，利用动滑轮提升一个重为 G 的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为 60%．要使此动滑轮的机械效率达到 90%，则需要提升重力为 G 的物块的个数为 （ ）
A．3 个 【答案】D 【解析】 【详解】
B．4 个
不计绳重和摩擦，
．
C．5 个
D．6 个
，
，要使
，则
3．物体做匀速直线运动，拉力 F=60N，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的 摩擦力是
A．5N 【答案】B
B．10N
C．20N
D．40N
【解析】
【分析】
6．如图所示，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，恰好使木板水平放置．现有水平拉力 F 拉木块 C，在粗糙水平地面上 由 B 向 A 缓慢运动过程中，拉力 F 将
A．变小
B．不变
C．逐渐增大
D．先减小后增大
【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，根据杠杆平衡条件可得：F 支•l 支
A、已知在 1s～2s 内，滑轮组的机械效率为 80%，
由甲图可知，在 1～2s 内拉力 F 500N ，由 W有用 Gh G 可得物体 A 的重： W总 nFh nF
GA 3F ? 3 500N 80% 1200N ，故 A 错误；
B、不计绳重和摩擦，根据 F 1n（G物 G动）得动滑轮的重：