(物理)物理简单机械专项测试卷(含答案)

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
13．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
A．杠杆会沿顺时针方向转动 B．杠杆会沿逆时针方向转动 C．杠杆会保持平衡 D．无法判读杠杆转动方向 【答案】A 【解析】 【详解】
由图知道， O 为杠杆的支点，分别从 O 点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点 C、 D，则力 F1 和 F2 的力臂分别为 OC、OD，如下图所示：
因 OA=OB，由几何知识知道，
直向下，这两个力的方向始终平行，根三角形的相似性可知，动力臂与阻力阻的比值是不
变的，根据杠杆的平衡条件可知动力与阻力的比值也是不变的，由于阻力不变，所以动力
F 的大小是始终不变的，故应选 B．
15．如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重
为 G1 和 G2 的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正 确的是
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
B．拉力 F 和物块重力 G 是一对平
C．这个过程中物块重力所做的功为 1 GL 2
杠杆
D．这个过程中直杆一直都是费力
【答案】C 【解析】
【详解】
A．由图知，杠杆由与竖直方向成 60°角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以 其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件
确；
C、该杠杆的阻力大小为：G=4×0.5N=2N，故 C 错误；
D、根据杠杆的平衡条件，F1l1=F2l2，G×OB=F× 1 OA，代入数据，2N×8cm=F×4cm，解得， 2
F=4N，故 D 错误。
2．轻质杠杆 AB 可绕中点 O 自由转动，现在其 A 端和 B 端分别施以大小相等的力 F1 和 F2， 它们的方向如图所示，则下列说法中正确的是
【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.
A．左端下沉 C．杠杆仍然平衡 【答案】B 【解析】 【详解】
B．右端下沉 D．无法判断
设一个钩码重为 G，一格的长度为 L，原来：3G×4L=4G×3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩 码处各减少一个质量相等的钩码，现在：2G×4L<3G×3L，所以杠杆不再平衡，杠杆向顺时 针方向转动，即右端下沉。故 ACD 错误，B 正确。
（物理）物理简单机械专项测试卷（含答案）
一、选择题
1．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为 2cm，在 B 点竖直悬挂 4 个重均为 0.5N 的钩码，当在 A 点用与水平方向成 30°角的动力 F 拉杠杆，使 杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是
8．如图所示，一长为 L 的直杆可绕 O 点转动，杆下挂一所受重力为 G 的物块，刚开始直 杆与竖直方向夹角为 60º.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉 力 F，使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列 说法正确的
A．拉力 F 的大小保持不变 衡力
6．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】
可知拉力 F 逐渐变小，故 A 错误； B．拉力 F 和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡 力，故 B 错误；
C．杠杆由与竖直方向成 60°角时，杠杆右端高度 h 1 L ，转到竖直位置时杠杆下端高度 2
降到 L 处，所以物体下降高度 h L 1 L 1 L ，所以物体重力做功 22
5．某商店有一不等臂天平（砝码准确），一顾客要买 2kg 白糖，营业员先在左盘放一包白 糖右盘加 1Kg 砝码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加 1kg 砝码，待天平平 衡后．然后把两包白糖交给顾客．则两包白糖的总质量 A．等于 2Kg B．小于 2Kg C．大于 2Kg D．无法知道 【答案】C 【解析】 解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为 a，右臂长为 b（不妨设 a＞b），先 称得的白糖的实际质量为 m1，后称得的白糖的实际质量为 m2
故 OC＜OD 又因为 F1 和 F2 的大小相等，由平衡条件知道，力与力臂乘积的大小关系是： F1 ×OC＜F2 ×OD， 所以，杠杆不能平衡，杠杆会沿顺时针方向转动，即只有 A 正确。 3．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（ ）
A．便于直接读出拉力的大小 C．便于正确理解力臂 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B．便于同学们观察实验 D．便于测量力臂的大小
从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的， 力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会 发生变化，相应变短，由杠杆的平衡条件知道，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡， 所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识，故 C 正确．
B．拉力 F 大小为 400N D．拉力 F 的功率为 80W
【详解】
A．由 v s 得体的速度： t
v h 2m 0.4 m s t 5s
故 A 项不符合题意；
B．图可知，绳子段数为 n 2 ，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力：
F 1 G 1 200N 100N 22
故 B 项不符合题意； CD．绳子自由端移动的速度：
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
v绳 2v物 2 0.4 m s 0.8 m s
拉力 F 的功率：
P W Fs Fv 100N 0.8m s 80W tt
故 C 项不符合题意，D 项符合题意。
10．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
选 A．
14．如图，O 为拉杆式旅行箱的轮轴，OA 为拉杆．现在拉杆端点 A 处施加一竖直向上的力 F，使箱体从图示位置绕 O 点缓慢逆时针转至接近竖直位置．则力 F 的大小
A．一直变大
B．始终不变
C．一直变小
D．先变小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意可知，箱体的重力不变，也就是杠杆的阻力大小不变，动力 F 竖直向上，重力 G 竖
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．
11．如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以 相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆
W G h 1 GL ，故 C 正确； 2
D．当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为 0，杠杆为省力杠杆，故 D 错误。
9．如图所示，用一滑轮组在 5s 内将一重为 200N 的物体向上匀速提起 2m，不计动滑轮及 绳自重，忽略摩擦。则
A．物体上升的速度是 2.5m/s C．拉力 F 的功率为 40W 【答案】D 【解析】
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．
7．如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧各减少一 个钩码，杠杆会（ ）
A．若 G1=G2，则 F1＜F2，甲的机械效率高 B．若 G1=G2，则 F1＞F2，乙的机械效率高 C．若 G1＜G2，则 F1＜F2，甲、乙的机械效率相同 D．若 G1＜G2，则 F1＜F2，乙的机械效 率高 【答案】D 【解析】 【详解】 A. 由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若 G1=G2，则有用功也相同，所以机械效
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A．杠杆的动力臂为 8cm
B．该杠杆为费力杠杆
C．该杠杆的阻力大小为 0.5N 【答案】B 【解析】
D．动力 F 的大小为1.5N
【详解】
A、当动力在 A 点斜向下拉（与水平方向成 30°角）动力臂是： 1 OA= 1 ×4×2cm=4cm，故 22
A 错误；
B、阻力臂 OB，3×2cm=6cm＞ 1 OA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故 B 正 2
由杠杆的平衡原理：bm1=a×1，am2=b×1，解得 m1= ，m2=
则 m1 m2=
因为（m1+m2） 2=
因为 a≠b，所以（m1+m2）-
2＞0，即 m1+m2＞2 这样可知称出的白糖质量大于 2kg．故选 C．
点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关
键．
A．仍能平衡 B．不能平衡，大球那端下沉 C．不能平衡，小球那端下沉 D．无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】 开始时两球平衡，即力矩相等；当运动时，两球速度相同，则在相同时间内移动的距离相 同，大球的力矩减少的快，则大球力矩会小于小球力矩，杠杆向小球那端下沉．
12．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是
【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 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，
A．B 点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力 B．B 点是支点，物体 A 放在车厢前部可省力 C．C 点是支点，物体 A 放在车厢后部可省力 D．C 点是支点，物体 A 放在车厢前部可省力 【答案】C 【解析】 【详解】 由图可知车厢绕着点 C 转动,所以 点 C 为支点;
当物体 放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力，所以选项 ABD 都不正确，故答案 为 C.