（物理）初中物理簡單機(jī)械專項測試及答案一.選擇題1.如圖所示，在“探究杠桿平衡條件"的實驗中，輕質(zhì)杠桿上每個小格長度均為2cm,在B點豎直懸掛4個重均為0.5N的鉤碼，當(dāng)在人點用與水平方向成30。角的動力F拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。對該杠桿此狀態(tài)的判斷，下列說法中正確的是>1A.杠桿的動力臂為8cmB.該杠桿為費(fèi)力杠桿C.該杠桿的阻力大小為0.5ND.動力F的大小為1.5N【答案】B【解析】【詳解】A、當(dāng)動力在人點斜向下拉（與水平方向成30。角）動力臂是：丄OA二丄x4x2cm=4crm故22A錯誤；B、阻力臂0?3x2cm=6cm>4o>4,即阻力臂人于動力臂，該杠桿為費(fèi)力杠桿，故B正2確；C、該杠桿的阻力大小為:G=4xO.5N=2N,故C錯誤;D、根據(jù)杠桿的平衡條件,Fi/i=F2/2,GxOB=Fx-OA.代入數(shù)據(jù),2Nx8cm=Fx4cm,解得,2Q4N.故D錯誤。如圖所示，小麗分別用甲.乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為W1,機(jī)械效率為中；用乙滑輪所做的總功為W2,機(jī)械效率為r）2,若不計繩重與摩擦，則F乙A.Wi=W2r]i=r}2C.Wi<W2F乙A.Wi=W2r]i=r}2C.Wi<W2r)i>r)2【答案】c【解析】D.Wi>W2r)i<r\2

【分析】由圖可知甲是定滑輪，乙是動滑輪，利用乙滑輪做的額外功多，由“小明分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面”可知兩種情況的有用功，再根據(jù)總功等于有用功加上額外功，可以比較出兩種情況的總功大小.然后利用〃=二-xlOO%即可比較出二考機(jī)械效率的大小.【詳解】因為用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同；根據(jù)〃=刖可知：當(dāng)有用功一定時，利用機(jī)械時做的額外功越少，則總功越少，機(jī)械效率越高.而乙滑輪是動滑輪，所以利用乙滑輪做的額外功多，則總功越多，機(jī)械效率越低.即叱＜叫弘〉弘.【點睛】本題考查功的計算和機(jī)械效率的人小比較這一知識點，比較簡單，主要是學(xué)生明確哪些是有用功，額外功，總功，然后才能正確比較出兩種情況卞機(jī)械效率的人小.卞列關(guān)于功率和機(jī)械效率的說法中，正確的是（）功率人的機(jī)械，做功一定多做功多的機(jī)械，效率一定高做功快的機(jī)械，功率一定人D.效率高的機(jī)械,功率一定大D.效率高的機(jī)械,功率一定大【答案】C【解析】試題分析：根據(jù)功、功率、機(jī)械效率的關(guān)系分析.功率是單位時間內(nèi)做的功的多少，機(jī)械效率是有用功與總功的比值.解：A、說法錯誤，功率人，只能說明做功快：B、說法錯誤，由于機(jī)械效率是有用功與總功的比值，故做功多，不一定機(jī)械效率就人：C、說法正確；D、說法錯誤，機(jī)械效率高，只能說明有用功在總功中占的比例人.故選C.4?如圖所示，小明用相同滑輪組成甲、乙兩裝置，把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲裝置所做的總功為W1，機(jī)械效率為〃1；用乙裝置所做的總功為“2,機(jī)械效率為〃2.若不計繩重與摩擦，則

Wi—W2,Qi=〃2B.Wi—W2,f]i<〃2Wi<Wi,qi>°2D.Wi>W2,Qi<r）i【答案】c【解析】【分析】由圖可知甲是定滑輪，乙是動滑輪，利用乙滑輪做的額外功多，由“小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓”可知兩種情況的有用功，再根據(jù)總功等于有用功加上w額外功，可以比較出兩種情況的總功人小.然后利用口=八即可比較出二者機(jī)械效率的大小.【詳解】（1）因為小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同：（2）當(dāng)有用功一定時，甲中所做的總功為對一袋沙所做的功，利用機(jī)械時做的額外功越少，則總功就越少，機(jī)械效率就越高；（3）又因為乙是動滑輪，乙中所做的總功還要加上對動滑輪所做的功,利用乙滑輪做的額外功多，則總功越多，機(jī)械效率越低。即皿小于w’m大于n：.故選c.5.如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離，下列判斷正確的是Q△0B杠桿仍能平衡杠桿不能平衡，右端下沉杠桿不能平衡，左端下沉無法判斷【答案】C【解析】【詳解】原來杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時作用在杠桿上的力分別為物體A、B的重力，其對應(yīng)的力臂分別為OC、OD,

根據(jù)杠桿的平衡條件可得：mAgOC=mBgOD,由圖示可知，OC>OD?所以0S國當(dāng)向支點移動相同的距離AL時，兩邊的力臂都減小AL,此時左邊為：niAg(OC-AL)=niAgOC-niAgAL,右邊為：niBg(OD-△L)=iiiBgOD-niegAL,由于niA<niB，所以nugAL<niBgAL：所以：mAgOC-mAgAL>mBgOD-mBgAL.因此杠桿將向懸掛A物體的一端即左端傾斜.故選C?如圖所示，用下列裝置提升同一重物,C.6.則最省力的是如圖所示，用下列裝置提升同一重物,C.6.則最省力的是【答案】C【解析】【詳解】A,此圖是動滑輪,B.此圖是定滑輪,C.此圖是滑輪組,省一半的力，即尸=丄02A,此圖是動滑輪,B.此圖是定滑輪,C.此圖是滑輪組,省一半的力，即尸=丄02不省力，即尸=6；繞在動滑輪上的繩子由3股，則F=*G：由動滑輪及其工作特點可知,由定滑輪及其工作特點可知,D.此圖是滑輪組,繞在動滑輪上的繩子由2股，則F*.D.此圖是滑輪組,由以上可知：在滑輪重及摩擦不計的情況下最省力的是C,C符合題意.下列簡單機(jī)械中既可以省力，同時又可以改變力的方向的是A.定滑輪B.動滑輪C.斜面D.滑輪組【答案】D【解析】【分析】不同機(jī)械的優(yōu)缺點都不一樣：動滑輪省力，但不能改變力的方向；定滑輪可以改變方向,但不能省力；斜面只能改變力的人??；滑輪組既可以改變力的人小也可以改變力的方向.【詳解】A、定滑輪只能改變力的方向，不能省力，不符合題意：B、動滑輪可以省力，但不能改變力的方向，不符合題意：C、斜面可以省力，不能改變力的方向，不符合題意；D、滑輪組既可以省力，也可以改變力的方向，符合題意；故選D.用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組把重150N的物體勻速提升Im,不計摩擦和繩重時，滑輪組的機(jī)械效率為60%.則下列選項錯誤的是（）A.有用功一定是150JB.總功一定是250JC.動滑輪重一定是100ND.拉力大小一定是125N【答案】D【解析】【分析】知道物體重和物體上升的高度，利用W=Gh求對物體做的有用功；又知道滑輪組的機(jī)械效率，利用效率公式求總功，求出了有用功和總功可求額外功，不計繩重和摩擦，額外功W額=G^h,據(jù)此求動滑輪重；不計摩擦和繩重，根據(jù)F=1（G縛+G絵）求拉力人小.n【詳解】對左圖滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3,對物體做的有用功：W<J=Gh=150Nxlm=150J,150丿由呼礦，得：W曠」一=250J,因此，W^W總?W倂=250J」50J=100J；因為不叫〃60%W100丿計繩重和摩擦，w曠G汕，所以動滑輪重：Gl6=-A=-一=100N,拉力F的犬?。篽ImF=-(G杓+GQ=-(150N+100N)=—N：對右圖滑輪組，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)333n=2,對物體做的有用功：Wn=Gh=150Nxlm=l50J,由［尸礦，得：W總W私W有150J=—=—一=250J,所以W斫WyW“=250J?150J=100J；因為不計繩重和摩擦，W磁=G^“60%h,因此動滑輪重：G輪=8=^r=100N,拉力F的大?。篎=］(G林+G輪)=f111〃722(150N+100N)=125N；由以上計算可知,對物體做的有用功都是15OJ,總功都是250J,動滑輪重都是100N,故A、E、C都正確；但拉力不同，故D錯.故選D.用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機(jī)械效率r］與物重G劭的關(guān)系，改變G杓，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，計算并繪出H與G物關(guān)系如圖乙所示，若不計繩重和摩擦，則卞列說法正確的是()同一滑輪組機(jī)械效率口隨G初的增犬而增人，最終將超過100%G傷不變，改變圖甲中的繞繩方式，滑輪組機(jī)械效率將改變此滑輪組動滑輪的重力為2N當(dāng)G滬6N時，機(jī)械效率0=66.7%【答案】D【解析】【詳解】A、使用滑輪組時，克服物重的同時，不可避免地要克服動滑輪重、摩擦和繩子重做額外w有用功，所以總功一定大于有用功；由公式耳=~^知：機(jī)械效率一定小于1,即同一滑輪組W總機(jī)械效率耳隨G初的增人而增人，但最終不能超過100%,故A錯誤；B、G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，如圖所示，

因為此圖與題干中甲圖將同一物體勻速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略繩重及摩擦?xí)r，額外功：W?f=Gfth,即額外功W額相同，又因為W,；j=W“+W板，所以總功w有甲相同，由耳一町知，兩裝置的機(jī)械效率相同，即ni=t]2.故E錯誤：W總C、由圖可知,G=12N,此時呼80%,則,GL2NW總W總,GL2NW總W總F召（G+G動）畑飛芯？即8°%=麗鬲，解得"3N,故n=C錯誤：D、G杓=6N時，機(jī)械效率W有用W有用G，xlOO%xl00%=~xl00%=-—xl00%^：66.7%?故DI匚確.W總W總G+G動6N+3N故選D.用一個動滑輪和兩個定滑輪組成的滑輪組豎直向上提升物體A,要求滑輪的個數(shù)要用完（未畫出），實驗中，拉力F隨時間r變化的關(guān)系如圖甲所示，物體A上升的速度v隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，不計繩重和摩擦，在1?2s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為80%,則下列判斷中正確的是物體A的重為1500N動滑輪的重為400N物體A從靜止開始上升Is后，拉力的功率為500W若將物體A換成重為900N的物體B,則在勻速提升物體B的過程中，滑輪組的機(jī)械效率將變?yōu)?5%【答案】D【解析】【詳解】用一個動滑輪和兩個定滑輪組成的滑輪組豎直向上提升物體A,要求滑輪的個數(shù)要用完，則承擔(dān)物重和動滑輪重的繩子段數(shù)為3,如圖所示：A、已知在Is?2s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為80%,由甲圖可知,在1?2s內(nèi)拉力由甲圖可知,在1?2s內(nèi)拉力F=500N,由〃二Gh可得物體A的重:Ga=3F?〃=3x500Nx80%=1200N,故A錯誤;B、不計繩重和摩擦，根據(jù)尸=+（G物+G動）得動滑輪的重:G動=3F_G,\=3x500N一1200N=300N,故E錯誤;C、由甲圖知，Is后的拉力F=500N,由乙圖可知Is后物體的速度％=lm/s,則繩子自由端移動的速度：％=3”物=3xlm/s=3m/s,所以拉力F的功率：P=尸％=500Nx3ni/s=1500W；故C錯誤；若將重物A的重力減小為900N,由于滑輪組不變，不計繩重和摩擦，此時滑輪組的機(jī)械效率：〃=W有用—Gh廠械效率：〃=W有用—Gh廠（G+G』900N900N+300Nx100%=75%確；故選D.【點睛】Gh重點是滑輪組中功和及效率的計算，首先應(yīng)根據(jù)第一次做功的額外功或拉力的關(guān)系求出動滑輪的重，再利用效率的公式計算第二次的機(jī)械效率?另外在不計摩擦和繩重時，牢記效Gh率的兩個思路：一是〃二罟產(chǎn)二歲=￥，二是〃==G—GG?%nFhnF叫（G+G動）/?G+G動11?如圖所示，滑輪組的每個滑輪質(zhì)量相同，用它們將重為G】、G2的貨物提高相同的高度（不計繩重和摩擦）,下列說法正確的是用同一個滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變?nèi)鬐i二G2,則甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率若Gi=G2,則拉力Fi與F2所做的總功相等若Gi二G2,則甲、乙滑輪組所做的額外功相等【答案】B【解析】【分析】（1）同一滑輪組提起重物不同時，所做的額外功相同，有用功不同，根據(jù)機(jī)械效率為有用功和總功的比值判斷滑輪組機(jī)械效率是否變化：（2）滑輪組所做的總功為克服物體的重力和動滑輪重力所做的功，根據(jù)W=Gh比較兩者所做總功之間的關(guān)系；（3）滑輪組所做的有用功為克服物體重力所做的功，根據(jù)W=Gh比較兩者的人小，再根據(jù)機(jī)械效率為有用功和總功的比值比較兩者機(jī)械效率之間的關(guān)系；（4）根據(jù)W=Gh比較有用功的大小.【詳解】用同一個滑輪組提起不同的重物時，額外功不變，但有用功不同，有用功和總功的比值不同，則滑輪組的機(jī)械效率不同，故A錯誤；BC.若Gg,且貨物被提升的高度相同，根據(jù)W“二G/可知，兩滑輪組所做的有用功相等；不計繩重和摩擦，拉力所做的總功為克服物體重力和動滑輪重力所做的功，因甲滑輪組只有1個動滑輪（即動滑輪重更小），所以由Wg（G好G幼）h可知，甲滑輪組做的總功小于乙滑輪組做的總功，由〃=而-可知，甲滑輪組的機(jī)械效率高，故E正確，C錯誤；D.兩物體被提升的高度相同，動滑輪的重力不同，根據(jù)W=GJi可知，甲、乙滑輪組所做的額外功不相等，故D錯誤.故選E.【點睛】涉及機(jī)械效率的問題時，關(guān)鍵是要清楚總功、有用功、額外功都在哪，特別要清楚額外功是對誰做的功，使用滑輪或滑輪組時，額外功為提高滑輪做的功、克服摩擦及繩子重做的功.人直接用F’的拉力勻速提升重物，所做的功是M；若人使用某機(jī)械勻速提升該重物到同一高度則人的拉力為氏，所做的功是肌（）A.F】一定大于氏B.Fi—定小于已見一定大于肌D.只有F：大于F】，圧才大于肌【答案】C【解析】【詳解】AB.直接用&的力勻速提升重物，則Fi=G,使用滑輪勻速提升該重物，由于滑輪種類不清楚，F(xiàn)2與G的人小關(guān)系不能判斷，則無法比較&與F2的大小.故A、B均錯誤；CD.直接用Fi的力勻速提升重物，所做的功是：14/1=W仃用=G/?；使用滑輪勻速提升該重物到同一高度，即W仔用=Gh：但由于至少要克服摩擦力做額外功，故W2=W肖用+w額外，則W2>W1,故C正確、D錯誤。故選C。如圖甲所示，長1.6m、粗細(xì)均勻的金屬桿可以繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，一拉力--位移傳感器豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡.該傳感器顯示其拉力F與作用點到O點距離x的變化關(guān)系如圖乙所示.據(jù)圖可知金屬桿重（）5NB.IONC.20ND.40N【答案】B【解析】【分析】杠桿的平衡條件【詳解】使金屬桿轉(zhuǎn)動的力是金屬桿的重力，金屬桿重心在中心上，所以阻力臂為：Li=0.8m,取當(dāng)拉力F=20N,由圖彖可知此時阻力臂：L2=0.4m,根據(jù)杠桿的平衡條件有：GLi=FL：所以Gx0.8m=20Nx0.4m解得:G=10N

14?在使用下列簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式，所用動力最小的是（不計機(jī)械自重、繩重和摩擦）（）【答案】D【解析】不計機(jī)械自重繩重和摩擦，即在理想狀況卞：A.圖示是一個定滑輪拉力F】=G：根據(jù)勾股定理知h=H52-42=3g圖中為斜面,F*5m=Gx3m,得到F2=0.6G：C.如圖所示，由圖可知k2L2,由杠桿平衡條件可得：FsxL尸GxLg,拉力F3=Gxb心=10.4G：D.由圖示可知,滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3,拉力比=応；因此最小拉力是比；故選：Do點睛：由圖示滑輪組，確定滑輪組的種類，根據(jù)滑輪組公式求出拉力F】、F4：由勾股定理求出斜面的高，根據(jù)斜面公式求出拉力壬的人小；由圖示杠桿求出動力臂與阻力臂的關(guān)系，然后由杠桿平衡條件求出拉力Fs;最后比較各力大小，確定哪個拉力最小。在探究杠桿平衡條件的時候，小明在均勻木板中間挖孔，孔中插一金屬桿，固定在鐵架臺上，木板可以圍繞中間自由轉(zhuǎn)動.每個鉤碼的質(zhì)量為200g,A、B、C、D、E、F為質(zhì)量不計的掛鉤，己知AB=BO=OC=CD,ABOCD的連線弓EDF的連線垂直.現(xiàn)在B處掛兩個鉤碼，D處掛一個鉤碼，木板在水平位置平衡（如圖所示）.下列做法能使木板仍在水平位置平衡的是在B、D兩處各加掛一個鉤碼在B處加掛1個鉤碼，D處加掛2個鉤碼B處掛兩個鉤碼不變，把D處的一個鉤碼掛在F處把B處兩個鉤碼掛在A處，把D處的一個鉤碼掛在C處【答案】C【解析】【分析】(1〉符合杠桿平衡條件F山二民4,杠桿平衡，不符合杠桿平衡條件，力和力臂乘積人的一端下沉.(2)力臂是從支點到力的作用線的距離，把鉤碼掛在E處、F處杠桿水平平衡時，力臂均和鉤碼掛在D處的力臂相等.【詳解】設(shè)AB二B0二0C二CD二L,每個鉤碼的重力為G.在B、D兩處各加掛一個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3GXL,右側(cè)力與力臂的積為2GX2L,因3GXLH2GX2L,所以木板不會平衡，故A錯誤；在B處加掛1個鉤碼、D處加掛2個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3GXL,右側(cè)力與力臂的枳為3GX2L,因3GXLH3GX2L,所以木板不會平衡，故B錯誤；把D處的一個鉤碼掛在E處或F處，杠桿右側(cè)的力臂不變，仍為0D長，杠桿左右兩側(cè)力與力臂的乘積相等，所以木板會平衡，故C正確.把8處兩個鉤碼掛在月處，把〃處的一個鉤碼掛在Q處，杠桿左側(cè)力與力臂的積為2GX2L,右側(cè)力與力臂的積為GXL,因2GX2LHGXL,所以木板不會平衡，故D錯誤；故選C.如圖所示，在斜面上將一個重9N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力為5N,斜面長3m,高lma則下列說法中不正確的是：???這個斜面的機(jī)械效率為60%物體所受到的摩擦力是5N減小斜面與物體河的摩擦町以提高斜面的機(jī)械效率【答案】C【解析】【分析】(1)根據(jù)公式W=Gh求拉力做的有用功；(2)根據(jù)W=Fs求拉力F對物體做的總功，斜面的機(jī)械效率等于有用功與總功之比;克服摩擦力所做的額外功等于總功減去有用功，利用W?=fs求摩擦力：提高斜面的機(jī)械效率的方法：減小摩擦力、增犬斜面的傾斜程度。【詳解】A、拉力做的有用功：W??i=Gh=9Nxlm=9J,故A正確，不符合題意；”有9Jn===6(B、拉力F對物體做的總功：W.&=Fs=5Nx3m=⑸，斜面的機(jī)械效率"總15/

故B正確，不符合題意；C、克服摩擦力所做的額外功：W?i=Wtt-W?=15J-9J=6J,由Ww=fs得摩擦力“額6//==-—=2Ns3m，故C錯誤，符合題意；D、減小斜面與物體間的摩擦，可以減小額外功，有用功不變，總功減小，有用功與總功的比值變大，可以提高斜面的機(jī)械效率，故D正確，不符合題意。故選C?！军c睛】本題考查斜面的機(jī)械效率的計算，明確有用功和總功、額外功之間的關(guān)系以及額外功為克服摩擦力所做的功是解決本題的關(guān)鍵。一均勻木板AB,B端固定在墻壁的轉(zhuǎn)軸上，木板可在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，木板下墊有長方形木塊C,恰好使木塊水平放置，如圖所示，現(xiàn)有水平力F由人向B緩慢勻速推動，在推動過程中，推力F將\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\A.逐漸增大B.逐漸減小大小不變D.先增加后減小【答案】A【解析】【詳解】以桿為研究對彖，桿受重力G和C對它的支持力F文，重力的力臂為/g支持力的力臂為/支，根據(jù)杠桿平衡條件可得：F艾S，水平力尸由A向3緩慢勻速推動木塊，F(xiàn)丈的力臂在減小，重力G及其力臂滄均不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，在整個過程中支持力在逐漸增人；由于支持力逐漸變?nèi)?，且力的作用是相互的，所以可知桿對物體C的壓力也逐漸變?nèi)?，根?jù)影響摩擦力大小的因素可知，C和木板間、C和地面間的摩擦力逐漸增人，木塊C勻速運(yùn)動，受到推力和摩擦力是平衡力，推力人小等于摩擦力人小，由力的平衡條件可知，水平推力F也逐漸增大，故A符合題意，ECD不符合題意。物體做勻速直線運(yùn)動，拉力F=60N,不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，則物體受到的摩擦力是A.60NB.120NC.20ND.180N【答案】D【解析】【分析】分析滑輪組的動滑輪繞繩子的段數(shù)，不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，根據(jù)r=^f得到物體受到的摩擦力。【詳解】從圖中得到動滑輪上的繩子段數(shù)為3,不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，物體受到的摩擦力：43F=3x60N=180N。故選D?！军c睛】本題考查滑輪組的特點，解決本題的關(guān)鍵要明確纏繞在動滑輪上的繩子的段數(shù)。如圖所示的是工人在平臺上通過滑輪組向上拉起重物G的情景.已知重物G所受的重力為700N,當(dāng)他沿水平方向用400N的力拉重物G時，重物G恰好做勻速直線運(yùn)動.不計繩重及摩擦，下列說法正確的是該滑輪組的動滑輪所受的重力為100N若工人拉動繩子的速度為0.5m/s,則4s后，繩子的拉力所做的功為1400J當(dāng)工人用等人的力使繩