【物理】简单机械知识点总结

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；
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
A．拉力 F 为 75N
B．绳子自由端向上移动了 4m
C．滑轮组的机械效率约为 93.3%
D．提升 200N 重物时，滑轮组机械效率不变
【答案】C
【解析】
ห้องสมุดไป่ตู้
【详解】
A． 由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力：
1
F=
（G+G 动）= 1 ×（140N+10N）=50N，故 A 错误；
3
3
B．则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，故 B 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
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：
第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力，即 F3=2f； 由此可得 F2< F1< F3. 故 D 正确.
6．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
（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
和摩擦，则
F2
1 (G 3
G动)
1 (300N 3
60N )
械效率变大，故 D 错误。
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（ ）
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
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．
9．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
C．物体 A 克服摩擦力做的功为 480J
D．滑轮组的机械效率约为 83.3%
【答案】D
【解析】
【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。
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。
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．
5．如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为 F1、 F2、F3，下列关系中正确的是
C．拉力做功：W 总=Fs=50N×6m=300J， 有用功：W 有用=Gh=140N×2m=280J，
滑轮组的机械效率：
W有用
=
×100%=
280J
×100%≈93.3%，故
C
正确。
W总
300J
D．
提升 200N 重物时，重物重力增加，据 = W有用 W总
Gh
G
=
=
Gh G动h G G动
可知滑轮组机
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
W有用 W总
100
0 0
1200J 1440J
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】
【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；
8．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】
因 OA=OB，由几何知识知道，
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．如图所示，用滑轮组在 4s 内将重为 140N 的物体匀速提升 2m，若动滑轮重 10N，石计 滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是
10．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
【答案】D
D．滑轮组
【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． 【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．
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 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＝
【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：
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3 【答案】D 【解析】 【详解】 第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力， 所以根据二力平衡，此时拉力 F1=f； 第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，
所以根据二力平衡，此时拉力 F2= 1 f； 2
11．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
B．物体 A 重力做功的功率为 1000W
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
×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．
率为： P W t
F2 s绳 t
F2v绳
120N 0.03m / s
3.6W
，故 D 正确。
故选 D。
7．山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是 A．加快上山时的速度 B．省力 C．减小对物体的做功 D．工作中养成的生活习惯 【答案】B
【解析】 斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力． 挑物体上山，其实就是斜面的应用，走 S 形的路线，增加了斜面的长，而斜面越长，越省 力，所以是为了省力． 故选 B．
【物理】简单机械知识点总结
一、简单机械选择题
1．如图所示的装置,重 100 N 的物体 A 在水平面做匀速直线运动,作用在绳自由端的拉力 F 是 20 N,则下列判断正确的是（不计滑轮重和滑轮间摩擦）
A．作用在物体 A 上水平拉力是 100 N B．作用在物体 A 上水平拉力是 20 N C．物体 A 受到的滑动摩擦力是 80 N D．物体 A 受到的滑动摩擦力是 40 N 【答案】D 【解析】 【详解】 AB．根据二力平衡的条件进行分析,因为有两条绳子作用在动滑轮上,所以作用在物体 A 上 的水平拉力 F=2×20 N=40 N;故 AB 错误； CD．因为物体匀速运动,所以摩擦力等于作用在 A 上的水平拉力,大小为 40 N，故 C 错误， D 正确。
100
0 0
83.3%
，
故 D 正确为答案。
12．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】
B．拉力 F 大小为 400N D．拉力 F 的功率为 80W