【物理】 简单机械练习题(含答案)经典

A．η 甲＝η 乙，W 甲＝W 乙 B．η 甲＞η 乙，W 甲＞W 乙 C．η 甲＜η 乙，W 甲＜W 乙 D．η 甲＞η 乙，W 甲＜W 乙 【答案】A 【解析】
【详解】
物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式 W=Gh 可知做的有用功相同；由图可知，动 滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功
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．
3．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重 150N 的物体匀速提升 1m，不计摩擦和
绳重时，滑轮组的机械效率为 60%．则下列选项错误的是（ ）
A．有用功一定是 150J
B．总功一定是 250J
C．动滑轮重一定是 100N
D．拉力大小一定是 125N
【答案】D
【解析】
【分析】
知道物体重和物体上升的高度，利用 W=Gh 求对物体做的有用功；
所做总功为：W 总=Fs=500N×6m=3000J；
额外功为：W 额=W 总-W 有=3000J-2400J=600J，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则额外功为
克服动滑轮重力做的功，即 W 额=G 动 h，动滑轮的重力 G 动=W 额/h=600J/3m=200N，故 B 正
确为答案．
滑轮组的机械效率
运动,v3＝2.50m/s,拉力 F3＝40N，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股 数）n＝3，所以拉力 F 的作用点下降的速度 v′3＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，拉力做功功率 （总功率）:P 总＝F3v′3＝40N×7.5m/s＝300W，故 C 错误；滑轮组的机械效率：η＝
相同．有用功相同、额外功相同，则总功相同，即
W
甲＝W
乙．根据
η= W有 W总
可知，机械效
率相同，即 η 甲＝η 乙．故 A 符合题意．
10．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；
5N；
，所以 G=9N，故选项 D 正确；
故选 D．
8．下列简单机械中既可以省力，同时又可以改变力的方向的是
A．定滑轮
B．动滑轮
C．斜面
D．滑轮组
【答案】D
【解析】
【分析】
不同机械的优缺点都不一样：动滑轮省力，但不能改变力的方向；定滑轮可以改变方向，
但不能省力；斜面只能改变力的大小；滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向．
A．0s～1s 内，地面对物体的支持力大于 10N B．1s～2s 内，物体在做加速运动 C．2s～3s 内，拉力 F 的功率是 100W D．2s～3s 内，滑轮组的机械效率是 83.33% 【答案】C 【解析】 【详解】 （1）由图乙可知,在 0∼1s 内,拉力 F＝30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力 G 和 G 动,向上的支持力 F 支,及三根绳子向上的拉力 F′作用，处于静止状态；地面对重物的支 持力 F 支＝G−F′＝G−3F 拉+G 动＝100N−3×30N+G 动＝G 动+10N 10N，故 A 正确；（2）由图 丙可知，1s～2s 内，物体在做加速运动，故 B 正确；（3）由图可知在 2∼3s 内,重物做匀速
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。
6．为了将放置在水平地面上重为 100N 的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组 装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 F 拉绳时，物体的速度 v 和物体上升 的高度 h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下 列计算结果不．正．确．的是
7．如图所示，动滑轮重为 1 N，拉力 F 为 5 N，则重物 G 和弹簧秤读数为
A．G 为 4 N，弹簧秤读数为 5 N
B．G 为 9 N，弹簧秤读数为 10 N
C．G 为 10 N，弹簧秤读数为 5 N
D．G 为 9 N，弹簧秤读数为 5 N
【答案】D
【解析】
此时弹簧秤与拉力 F 共同承担重物和滑轮的重力，因拉力 F 为 5N，所以弹簧秤读数也为
D．滑轮组的机械效率为 53.3%
【答案】B
【解析】
试题分析：由图可知，滑轮组中由 2 段绳子承担物体和动滑轮的总重，即 n=2，物体匀速
竖直提升 3m，则绳子自由端移动的距离为：s=nh=2×3m=6m，故 A 错误．
此过程中，所做有用功为：W 有=Gh=800N×3m=2400J，故 C 错误．
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；
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，
【物理】 简单机械练习题(含答案)经典
一、简单机械选择题
1．工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为 800N 的重物缓慢匀速竖直提升 3m，人对绳的 拉力 F 为 500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（ ）
A．绳子自由端移动的距离为 9m
B．动滑轮的重力为 200N
C．人通过滑轮组做的有用功为 1500J
【详解】 A、定滑轮只能改变力的方向，不能省力，不符合题意； B、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，不符合题意； C、斜面可以省力，不能改变力的方向，不符合题意； D、滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，符合题意； 故选 D．
9．在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提 升相同的高度．若用 η 甲、η 乙表示甲、乙两装置的机械效率，W 甲、W 乙表示拉力所做的 功，则下列说法中正确的是
×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．
故 D 错误． 考点：滑轮组的机械效率 有用功 额外功
2．关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（ ）
A．做的有用功越多，机械效率一定越高
B．单位时间内做功越多，机械效率
一定越高
C．省力越多的机械，机械效率一定越高
D．额外功在总功中所占比例越
小，机械效率一定越高
【答案】D
【解析】
【详解】
A、做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，
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
=Leabharlann Baidu
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
【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
A．甲乙两种方式都省一半的力 C．乙方式机械效率约为 83.3% 【答案】C
B．甲方式 F1 由 150N 逐渐变大 D．乙方式 F2 的功率为 3W
【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 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
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
5．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】
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．
11．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（ ）
故 A 错误；B、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故 B 错误；C、省力多 的机械的机械效率往往偏低，故 C 错误；D、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功 在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故 D 正确；故选 D． 【点睛】 ①总功＝有用功+额外功；②有用功和总功的比值叫机械效率；③由机械效率的定义可 知，机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，与做功多少、功率大小无关．
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．
4．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（ ）