簡單機械試題集經(jīng)典一、簡單機械選擇題1．如圖所示，屬于費力杠桿的是A．用鑷子夾物品 B．用汽水扳子開瓶蓋C．用手推車推貨物 D．用羊角錘起釘子【答案】A【解析】【詳解】A、用鑷子夾物品時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；B、汽水扳子開瓶蓋時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；C、用手推車推貨物，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；D、用羊角錘起釘子，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿．故選A．【點睛】此題考查的是杠桿的分類和特點，主要包括以下幾種：①省力杠桿，動力臂大于阻力臂；②費力杠桿，動力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂．2．工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將重均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升0.5m。F1、F2始終沿豎直方向；圖甲中OB＝2OA，圖乙中動滑輪重為60N，重物上升速度為0.01m/s。不計杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是A．甲乙兩種方式都省一半的力B．甲方式F1由150N逐漸變大C．乙方式的有用功是180JD．乙方式F2的功率為3.6W【答案】D【解析】【分析】（1）根據(jù)杠桿的特點和動滑輪的特點分析甲乙兩種方式的省力情況；（2）根據(jù)動力臂和阻力臂的關(guān)系分析甲方式F1的變化；（3）根據(jù)W有用=Gh可求乙方式的有用功；（4）根據(jù)公式P=Fv求出乙方式F2的功率。【詳解】A、甲圖，F(xiàn)1為動力，已知OB=2OA，即動力臂為阻力臂的2倍，由于不計摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動力為阻力的一半，即F1=150N；由圖乙可知，n=3，不計繩重和摩擦，則，故A錯誤；B、甲圖中，重力即阻力的方向是豎直向下的，動力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過程中，動力臂和阻力臂的比值不變，故動力F1為150N不變，故B錯誤；C、不計繩重和摩擦，乙方式的有用功為：W有用=Gh=300N×0.5m150J，故C錯誤；D、乙方式中F2=120N，繩子的自由端的速度為v繩=0.01m/s×3=0.03m/s，則乙方式F2的功率為：，故D正確。故選D。3．下列幾種方法中，可以提高機械效率的是A．有用功一定，增大額外功 B．額外功一定，增大有用功C．有用功一定，增大總功 D．總功一定，增大額外功【答案】B【解析】【詳解】A．機械效率是有用功和總功的比值，總功等于有用功和額外功之和，所以有用功一定，增大額外功時，總功增大，因此有用功與總功的比值減小，故A不符合題意；B．額外功不變，增大有用功，總功變大，因此有用功與總功的比值將增大，故B符合題意；C．有用功不變，總功增大，則有用功與總功的比值減小，故C不符合題意；D．因為總功等于有用功和額外功之和，所以總功一定，增大額外功，有用功將減小，則有用功與總功的比值減小，故D不符合題意．4．山區(qū)里的挑夫挑著物體上山時，行走的路線呈“S”形，目的是A．加快上山時的速度B．省力C．減小對物體的做功D．工作中養(yǎng)成的生活習慣【答案】B【解析】斜面也是一種簡單機械，使用斜面的好處是可以省力．挑物體上山，其實就是斜面的應用，走S形的路線，增加了斜面的長，而斜面越長，越省力，所以是為了省力．故選B．5．利用如圖所示的滑輪組提起一個重為2000N的物體，繩子自由端的拉力F=600N。10s內(nèi)物體被勻速提升2m。不忽略繩重和機械部件間的摩擦，則下列說法中正確的是A．動滑輪總重為400NB．繩子自由端移動的速度為0.8m/sC．拉力F做功為6000JD．增加物體被提升的高度可提高該滑輪組的機械效率【答案】B【解析】【詳解】A．由圖知道，承擔物重的繩子是四段，即n=4，若忽略繩重及摩擦，則拉力是：，由此可得動滑輪的總重是：，由于是不忽略繩重和機械部件間的摩擦，故A錯誤；B．繩子自由端移動的距離是：s=4h=4×2m=8m，繩子自由端移動的速度是：，故B正確；C．拉力做的功是：W總=Fs=600N×8m=4800J，故C錯誤；D．該滑輪組的機械效率是：，即機械效率與高度無關(guān)，所以，增加物體被提升的高度不可能提高該滑輪組的機械效率，故D錯誤。6．如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻，各鉤碼質(zhì)量相等，如果在杠桿兩側(cè)各減少一個鉤碼，杠桿會（）A．左端下沉 B．右端下沉C．杠桿仍然平衡 D．無法判斷【答案】B【解析】【詳解】設(shè)一個鉤碼重為G，一格的長度為L，原來：3G×4L=4G×3L，杠桿平衡；在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各減少一個質(zhì)量相等的鉤碼，現(xiàn)在：2G×4L<3G×3L，所以杠桿不再平衡，杠桿向順時針方向轉(zhuǎn)動，即右端下沉。故ACD錯誤，B正確。7．如圖所示，動滑輪重為1N，拉力F為5N，則重物G和彈簧秤讀數(shù)為A．G為4N，彈簧秤讀數(shù)為5NB．G為9N，彈簧秤讀數(shù)為10NC．G為10N，彈簧秤讀數(shù)為5ND．G為9N，彈簧秤讀數(shù)為5N【答案】D【解析】此時彈簧秤與拉力F共同承擔重物和滑輪的重力，因拉力F為5N，所以彈簧秤讀數(shù)也為5N；，所以G=9N，故選項D正確；故選D．8．如圖為工人用力撬起石頭的情景，小亮在圖中畫出了四個作用于硬棒上的力，其中能正確表示工人左手施力且最省力的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【答案】C【解析】解答：因為由圖可知,四個力中F3的力臂最長，所以根據(jù)桿桿平衡條件可知，最省力的是沿F3方向．故選C.9．下列簡單機械中既可以省力，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；斜面只能改變力的大小；滑輪組既可以改變力的大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．10．利用如圖所示的滑輪，在粗糙水平面上勻速拉動物體，下列敘述正確的是（）A．重力做的功是有用功B．拉力F1做的功是額外功C．繩子自由端的拉力F做的功是總功D．該滑輪的機械效率可能等于100%【答案】C【解析】A、由圖知，是水平使用動滑輪拉動物體，克服物體受到的摩擦力做的功為有用功，故A錯；B、由圖知，是水平使用動滑輪拉動物體，克服物體受到的摩擦力做的功，即拉力F1做的功為有用功，克服繩與動滑輪之間的摩擦、克服動滑輪和繩重而做的功為額外功，故B錯；C、繩子自由端的拉力F做的功包括有用功、額外功，為總功，故C正確；D、在拉動物體的過程中要克服繩與動滑輪之間的摩擦、要克服動滑輪和繩重而做一定的額外功，使得有用功小于總功，該滑輪的機械效率總小于100%，故D錯．故選C．11．甲升降機比乙升降機的機械效率高，它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同的高度．則（）A．乙升降機提升重物做的有用功較多

B．甲升降機的電動機做的額外功較多C．甲升降機的電動機做的總功較少

D．乙升降機的電動機做的總功較少【答案】C【解析】【詳解】A．提升物體質(zhì)量和高度相同說明甲、乙升降機做的有用功相等，故A錯誤；BCD．既然甲機械效率高，則說明甲做的額外功少，總功也就少，故BD錯誤，C正確．12．在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機械，使用機械時A．功率越大，做功越快B．做功越多，機械效率越高C．做功越快，機械效率越高D．可以省力、省距離，也可以省功【答案】A【解析】【分析】（1）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快；（2）機械效率是表示有用功所占總功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大；（3）功率和效率是無必然聯(lián)系的；（4）使用任何機械都不省功．【詳解】A．功率是表示做功快慢的物理量，故做功越快功率一定越大，故A正確；B．機械效率是表示有用功所占總功的百分比，故做功多，而不知道是額外功還是有用功，所以無法判斷機械效率，故B錯誤；C．由于功率和效率沒有直接關(guān)系，所以功越快，機械效率不一定越高，故C錯誤；D．使用任何機械都不省功，故D錯誤．故選A．13．如圖所示的裝置中,物體A重100N,物體B重10N,在物體B的作用下,物體A在水平面，上做勻速直線運動，如果在物體A上加一個水平向左的拉力F,拉力的功率為30W，使物體B勻速上升3m所用的時間為（不計滑輪與軸之間的摩擦，不計繩重）A．1sB．2sC．3sD．4s【答案】B【解析】分析：（1）物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運動，A受到的摩擦力和掛鉤的拉力是一對平衡力，可求出摩擦力。（2）拉動A向左運動，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、掛鉤的拉力三力平衡，可求出拉力。（3）利用滑輪組距離關(guān)系，B移動的距離是A移動距離的3倍，求出A移動的距離，則拉力所做的功為，再利用求出做功時間。解答：不計滑輪與軸之間的摩擦、不計繩重和滑輪重，物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運動時，。拉動A向左運動時，A受到向右的拉力不變，摩擦力的方向向右，此時受力如圖：；，則，因此拉力F做功：，所用時間為。故選：B。【點睛】此題注意分析滑輪組的繩子段數(shù)，確定所使用的公式，做好受力分析是解題關(guān)鍵。14．如圖所示，用三個滑輪分別拉同一個物體，沿同一水平面做勻速直線運動，所用的拉力分別是F1、F2、F3，比較它們的大小應是（）A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3【答案】D【解析】【詳解】設(shè)物塊與地面的摩擦力為f，第一個圖中滑輪為定滑輪，因為使用定滑輪不省力，所以F1=f；第二個圖中滑輪為動滑輪，因為動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿,使用動滑輪能省一半力．所以F2=f；第三個圖中滑輪為動滑輪，但F3處作用在動滑輪上，此時動力臂是阻力臂的二分之一，所以要費力即F3=2f；故F2<F1<F3；答案為D．15．工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離．F1、F2始終沿豎直方向；圖甲中OB=2OA，圖乙中動滑輪重為60N，重物上升速度為0.01m/s．不計杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是（）A．甲乙兩種方式都省一半的力 B．甲方式F1由150N逐漸變大C．乙方式機械效率約為83.3% D．乙方式F2的功率為3W【答案】C【解析】試題分析：由甲圖可知，OB=2OA，即動力臂為阻力臂的2倍，由于不計摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動力為阻力的一半，即F1=150N；由圖乙可知，n=3，不計繩重和摩擦，則F2=G+G動）/3=（300N+60N）/3=120N，故A錯誤；甲圖中，重力即阻力的方向是豎直向下的，動力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過程中，動力臂和阻力臂的比值不變，故動力F1的大小不變，故B錯誤；不計繩重和摩擦，則乙方式機械效率為：η=W有/W總=W有/W有+W額=Gh/Gh+G輪h=G/G+G輪=300N/300N+60N=83.3%，故C正確；乙方式中F2=120N，繩子的自由端的速度為v繩=0.01m/s×3=0.03m/s，則乙方式F2的功率為：P=F2v繩=120N×0.03m/s=3.6W，故D錯誤，故選C．考點：杠桿的平衡條件；滑輪（組）的機械效率；功率的計算16．如圖所示，一根木棒在水平動力（拉力）F的作用下以O(shè)點為軸，由豎直位置逆時針勻速轉(zhuǎn)到水平位置的過程中，若動力臂為L，動力與動力臂的乘積為M，則A．F增大，L增大，M增大 B．F增大，L減小，M減小C．F增大，L減小，M增大 D．F減小，L增大，M增大【答案】C【解析】【分析】找某一瞬間：畫出力臂，分析當轉(zhuǎn)動時動力臂和阻力臂的變化情況，根據(jù)杠桿平衡條件求解．【詳解】如圖，l為動力臂，L為阻力臂,由杠桿的平衡條件得：Fl=GL；以O(shè)點為軸，由豎直位置逆時針勻速轉(zhuǎn)到水平位置的過程中，l不斷變小，L逐漸增大，G不變；由于杠桿勻速轉(zhuǎn)動，處于動態(tài)平衡；在公式Fl=GL中，G不變，L增大，則GL、Fl都增大；又知：l不斷變小，而Fl不斷增大，所以F逐漸增大，綜上可知：動力F增大，動力臂l減小，動力臂和動力的乘積M=Fl增大；故選C．【點睛】畫力臂：①畫力的作用線（用虛線正向或反方向延長）；②從支點作力的作用線的垂線得垂足；③從支點到垂足的距離就是力臂．17．如圖所示，斜面長3m，高0.6m，建筑工人用繩子在6s內(nèi)將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是150N（忽略繩子的重力）．則下列說法正確的是A．斜面上的摩擦力是50N B．拉力的功率是50WC．拉力所做的功是300J D．斜面的機械效率是80%【答案】A【解析】【分析】（1）利用W＝Fs計算該過程拉力F做的功；利用W有＝Gh求出有用功，利用W額＝W總﹣W有求出額外功，然后利用W額＝fs計算貨物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用P＝求拉力做功功率；（3）由η＝求斜面的機械效率．【詳解】AC.拉力F做的功：W總＝Fs＝150N×3m＝450J；有用功：W有用＝Gh＝500N×0.6m＝300J，額外功：W額＝W總﹣W有用＝450J﹣300J＝150J，由W額＝fs可得，物體在斜面上受到的摩擦力：f＝＝＝50N，故A正確、C錯誤；B.拉力的功率：P＝＝＝75W，故B錯；D.斜面的機械效率：η＝×100%66.7%，故D錯誤．故選A．18．分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在5s內(nèi)將重為100N的物體G勻速提升2m，每個滑輪的重均為10N．不計繩重及摩擦，此過程中（）A．拉力F甲小于拉力F乙B．F甲做的功大于F乙做的功C．甲滑輪組的機械效率小于乙滑輪組的機械效率D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率【答案】D【解析】【詳解】由題可知,甲乙兩滑輪組均將相同物體提升相同高度,由W有＝Gh可知W甲有＝W乙有；不計繩重及摩擦,均只需克服動滑輪自重做額外功,甲乙中均只有一個動滑輪,且動滑輪的重相同,由W額＝G動h可知W甲額＝W乙額，因為W總＝W有+W額,所以W總甲＝W總乙。A.由圖可知,n1＝2,n2＝3，不計繩重及摩擦，則F甲＝（G+G動）＝×（100N+10N）＝55N，F(xiàn)乙＝（G+G動）＝×（100N+10N）＝36.7N<F甲，故A不正確。B.F甲與F乙做的功均為總功,由于W總甲＝W總乙,即F甲做的功等于F乙做的功，故B不正確；C.由于W甲有＝W乙有,W總甲＝W總乙,根據(jù)η＝可知,η甲＝η乙，故C不正確；D.拉力做功的功率P＝,由于W總甲＝W總乙、時間t也相同,所以P甲＝P乙，故D正確；故選D.【點睛】甲、乙兩個滑輪組將同一物體勻速提升至相同的高度，在不計繩重和摩擦的情況下，有用功就是提升重物所做的功，對動滑輪所做的功是額外功，總功等于有用功和額外功之和，機械效率是有用功與總功的比值．19．為探究動滑輪和定滑輪的特點，設(shè)計如下兩種方式拉升重物，下面關(guān)于探究的做法和認識正確的是（）A．用動滑輪提升重物上升h高度，測力計也上升h高度B．若拉升同一物體上升相同高度，用動滑輪拉力更小，且做功更少C．減小動滑輪質(zhì)量可以提高動滑輪的機械效率D．若用定滑輪拉重物，當拉力豎直向下最省力【答案】C【解析】【詳解】A．用動滑輪提升重物上升h高度，因為有兩段繩子承重，所以測力計上升2h高度，故A錯誤；B．拉升同一物體上升相同高度，用動滑輪時是否省力還取決于動滑輪的重和摩擦力的大小，而因為要提起動滑輪做功，故做功較多，故B錯誤；C．減小動滑輪質(zhì)量，可以減小額外功，根據(jù)可知，可以提高動滑輪的機械效率，故C正確．D．用定滑輪拉重物，拉力的力臂為滑輪的半徑，所以向各個方向的拉力都相等，故D錯誤．【點睛】重點理解機械效率為有用功與總功的比，有用功不變，當額外功減小時，總功減小，所以機械效率會提高．20．內(nèi)有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡．下列四個圖中，能正確表示飲料罐（含飲料）所受重力的示意圖是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】【詳解】重力的方向始終豎直向下，故CD錯誤；根據(jù)題意，內(nèi)有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件知，只有重力的作用線經(jīng)過支點時，罐子才會保持平衡，故A正確，B錯誤．故選A．【點睛】關(guān)鍵是根據(jù)杠桿的平衡條件分析，理解當一個力通過支點時，此力的力臂為零，對杠桿起不到任何作用，即原來平衡的杠桿會仍然平衡．21．如圖所示，某人用扁擔擔起兩筐質(zhì)量為m1、m2的貨物，當他的肩處于O點時，扁擔水平平衡，已知l1＞l2，扁擔和筐的重力不計。若將兩筐的懸掛點向O點移近相同的距離△l，則A．扁擔仍能水平平衡B．扁擔右端向下傾斜C．要使扁擔恢復水平平衡需再往某側(cè)筐中加入貨物，其質(zhì)量為（m2-m1）D．要使扁擔恢復水平平衡需再往某側(cè)筐中加入貨物，其質(zhì)量為（m2-m1）?【答案】D【解析】【詳解】AB．原來平衡時，m1gl1=m2gl2，由圖知，l1＞l2，所以m1＜m2，設(shè)移動相同的距離?l，則左邊：m1g（l1?△l）=m1gl1?m1g△l，右邊：m2g（l2?△l）=m2gl2?m2g△l，因為m1＜m2，所以m1△lg＜m2△lg，則m1（l1?△l）g＞m2（l2?△l）g，則杠桿的左端向下傾斜，故AB錯誤；CD．因為m1（l1?△l）g＞m2（l2?△l）g，故往右邊加入貨物后杠桿平衡，即：m1（l1?△l）g=（m2+m）（l2?△l）g，且m1gl1=m2gl2，得m=（m2?m1），故C錯誤，D正確。22．如圖所示，體重為510N的人，用滑輪組拉重500N的物體A沿水平方向以0.02m/s的速度勻速運動．運動中物體A受到地面的摩擦阻力為200N．動滑輪重為20N（不計繩重和摩擦，地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向，地面上的定滑輪與動滑輪相連的繩子沿豎直方向，人對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上，）．則下列計算結(jié)果中正確的是A．人對地面的壓力為400NB．繩子自由端受到的拉力大小是100NC．人對地面的壓力為250ND．繩子自由端運動速度是0.06m/s【答案】A【解析】【詳解】由圖知，n=2，所以拉力；所以人對地面的壓力；繩子自由端運動速度；【點睛】本題中有用功應該是克服摩擦力做功，即拉力F滿足．23．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t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)，滑輪組的機械效率為80%，則下列判斷中正確的是A．物體A的重為1500NB．動滑輪的重為400NC．物體A從靜止開始上升1s后，拉力的功率為500WD．若將物體A換成重為900N的物體B，則在勻速提升物體B的