简单机械单元测试题(含答案)经典

简单机械单元测试题(含答案)经典

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

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%=×100%=×100%=×100%≈66.7%．故D正确．

故选D．

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B．4 个C．5 个D．6 个

【答案】D

【解析】

【详解】

不计绳重和摩擦，，，要使，则．

3．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】

【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：

()1

4

F G G =

+动 ， 由此可得动滑轮的总重是：

4=4600N 2000N=400N G F G =-⨯-动 ，

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：

8m 0.8m/s 10s s v t =

== ， 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：

=

44W Gh Gh G

W Fs F h F

η=

==有用总

， 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，故D 错误。

4．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是 A ．可以省力或省距离，但不能省功 B ．可以省力，同时也可以省功 C ．可以省距离，同时也可以省功 D ．只有在费力情况时才能省功 【答案】A 【解析】 【详解】

使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A 选项正确； 使用任何机械都不能省功，故B 、C 、D 选项错误；

5．如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J 的有用功，100J 的额外功，则该动滑轮的机械效率为（ ）

A．75％ B．66．7％ C．33．3％ D．25％

【答案】A

【解析】

试题分析：由题意可知，人所做的总功为W总=W有+W额=300J+100J=400J，故动滑轮的机械效率为η=W有/W总=300J/400J=75%，故应选A。

【考点定位】机械效率

6．如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙装置所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则

A．W1 = W2，η1 =η2B．W1 = W2，η1 <η2

C．W1 < W2，η1 >η2D．W1 > W2，η1 <η2

【答案】C

【解析】

【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、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”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η=W

W

有用

总

即可比较出二者机械效率

的大小．

【详解】

（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；

（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；

（3）又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W1小于W2,η1大于η2.

故选C.

7．利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（）

A．重力做的功是有用功

B．拉力F1做的功是额外功

C．绳子自由端的拉力F做的功是总功

D．该滑轮的机械效率可能等于100%

【答案】C

【解析】A、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，故A错；

B、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功，即拉力F1做的功为有用功，克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功，故B 错；

C、绳子自由端的拉力F做的功包括有用功、额外功，为总功，故C正确；

D、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额外功，使得有用功小于总功，该滑轮的机械效率总小于100%，故D错．

故选C．

8．如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是①A物体比B物体轻②提升A的拉力较大③提升A所做的额外功较少④提升A做的有用功较多

A．只有①③B．只有②④

C．只有②③D．只有①④

【答案】B

【解析】

【详解】

由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h知，提升A和B所做额外功相同，不计绳重

与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：η=W

W

有

总

=

W

W W

有

有额

，额外功相同，提升A物体时滑轮

组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以A 物体较重，提升A物体用的拉力较大，故ACD错误，B正确。