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最新物理初中物理简单机械练习题一、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9mB动滑轮的重力为200NC人通过滑轮组做的有用功为1500JD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故D错误考点：滑轮组的机械效率 有用功 额外功2如图所示，定滑轮重4N，动滑轮重0.5N，在拉力F的作用下，1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了10cm如果不计绳重和摩擦则以下计算结果正确的是A绳子自由端移动速度为0.3m/sB拉力F的大小为4NC拉力F的功率为0.45WD滑轮组的机械效率为75%【答案】C【解析】【详解】由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n=2，A绳端移动的距离是：s=2h=2×0.1m=0.2m，绳子自由端移动的速度是： ，故A错误；B不计绳重和摩擦，则拉力，故B错误；C拉力做的总功：W总 =Fs=2.25N×0.2m=0.45J，拉力F的功率： ，故C正确；D拉力做的有用功W有 =Gh=4N×0.1m=0.4J，滑轮组的机械效率是： 88.9%，故D错误。3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G1G2，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1和2（忽略绳重和摩擦）则下列选项正确的是AF1F2；12；P1P2BF1F2；12；P1P2CF1F2；12；P1P2DF1F2；12；P1P2【答案】A【解析】【详解】不计绳重及摩擦，因为拉力F（G+G轮），n12，n23，所以绳子受到的拉力分别为：F1（G1+G轮），F2（G2+G轮），故F1F2；故CD错误；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，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；由可知，机械效率相同，12；又因为所用时间相同，由P可知，拉力做功的功率P1P2，故B错误，A正确故选A4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AG为4 N，弹簧秤读数为5 NBG为9 N，弹簧秤读数为10 NCG为10 N，弹簧秤读数为5 NDG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5N；，所以G=9N，故选项D正确；故选D5一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫有长方形木块C，恰好使木块水平放置，如图所示，现有水平力F由A向B缓慢匀速推动，在推动过程中，推力F将 A逐渐增大B逐渐减小C大小不变D先增加后减小【答案】A【解析】【详解】以杆为研究对象，杆受重力G和C对它的支持力F支，重力的力臂为lG，支持力的力臂为l支，根据杠杆平衡条件可得：F支l支=GlG，水平力F由A向B缓慢匀速推动木块，F支的力臂在减小，重力G及其力臂lG均不变，根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐增大；由于支持力逐渐变大，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体C的压力也逐渐变大，根据影响摩擦力大小的因素可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大，木块C匀速运动，受到推力和摩擦力是平衡力，推力大小等于摩擦力大小，由力的平衡条件可知，水平推力F也逐渐增大，故A符合题意，BCD不符合题意。6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 NB作用在物体A上水平拉力是20 NC物体A受到的滑动摩擦力是80 ND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。7物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体，滑轮的质量比物体的质量小，若不计绳重及摩擦，提升重物的高度一样，对比如图所示甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是A甲更省力，甲的机械效率大B乙更省力，乙的机械效率大C乙更省力，甲、乙机械效率一样大D甲更省力，甲、乙机械效率一样大【答案】D【解析】【分析】（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh，；（2）把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系【详解】（1）不计绳重及摩擦，拉力，由图知，n甲=3，n乙=2，所以F甲<F乙，甲图省力；（2）由题知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同；根据W额=G轮h、W有用=G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，由可知，两滑轮组的机械效率相同故选D8如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中A绳子自由端被拉下3m B拉力F做的功为200JC滑轮组的机械效率是83.3% D拉力F的功率是40W【答案】C【解析】【详解】A、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升1m时，绳子的自由端应被拉下2m，故A错误；B、拉力为120N，绳子的自由端应被拉下2m，则拉力做功为：，故B错误；C、滑轮组的机械效率，故C正确；D、拉力F的功率，故D错误故选C【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。9下列说法中正确的是A机械效率越高，机械做功一定越快B做功越多的机械，机械效率一定越高C做功越快的机械，功率一定越大D功率越大的机械做功一定越多【答案】C【解析】机械效率越高，表示有用功与总功的比值越大，功率表示做功快慢，功率越大，机械做功一定越快机械效率与功率没有关系，故A错误做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故B错误功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率一定越大，故C正确，符合题意为答案功等于功率与时间的乘积，时间不确定，所以功率越大的机械做功不一定越多，故D错误10骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（）A缩短上坡过程中所走的路程B减少上坡过程中所做的功C减小上坡过程中所施加的力D缩短上坡过程中所用的时间【答案】C【解析】【详解】A上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不符合题意B使用任何机械都不省功，B不符合题意C上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力C符合题意D速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长D不符合题意11用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计则A手的拉力：F甲=F乙；机械效率：甲=乙B手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙【答案】D【解析】【详解】由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F甲F乙；两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小；所以选D12如下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是ABCD【答案】D【解析】【详解】根据题意知道，在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械；A图的杠杆提升重物时，由于动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，即FG；B用图中的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即F=G；C图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=2，所以，绳端的拉力是： ；D图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=3所以，绳端的拉力是：；综上所述，只有D图中的机械最省力。13为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（ ）A用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度B若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少C减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力【答案】C【解析】【详解】A用动滑轮提升重物上升h高度，因为有两段绳子承重，所以测力计上升2h高度，故A错误；B拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大小，而因为要提起动滑轮做功，故做功较多，故B错误；C减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据可知，可以提高动滑轮的机械效率，故C正确D用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故D错误【点睛】重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高14在探究“杠杆平衡条件“实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是（ ）A一直变小B一直变大C一直不变D先变小后变大【答案】C【解析】【详解】将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的【点睛】重点是杠杆平衡条件的应用，要理解当力与杠杆垂直时，力臂是最长的，倾斜后力臂会变短，正是由于杠杆保持平衡，所以力臂减小的同时，拉力要增大15C点为硬棒AD的重心，硬棒可绕A点转动。在棒的B点施加力F1，F1的方向沿OO'线，棒在图所示位置处于静止状态。则AF1>GBF1=C重力的力臂等于S1DF1方向沿OO线向下【答案】A【解析】【详解】AB由图像可得，A点到F1的距离为s2，若令A点到重力的距离为s3，根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知可以推出由于可得故A选项正确，符合题意，B选项错误，不符合题意；C重力的力臂为支点A到重力的距离，重力竖直向下，因此力臂为水平方向，故C选项错误，不符合题意；DF1与G在支点同侧，重力方向竖直向下，所以F的方向应该向上，故D选项错误，不符合题意。16分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是 A甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100JB甲滑轮组所做的有用功为200J ，乙滑轮组所做的有用功为300JC甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D甲、乙两滑轮组的机械效率不相等【答案】A【解析】（1）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同，则W有=Gh=100N×1m=100J，故A正确、B不正确（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2，n乙=3，动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，根据可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故C不正确，（3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，即W额=G动h=20N×1m=20J，W总=W有+W额，两滑轮组的总功相同，即W总=100J+20J=120J，根据可知，两滑轮组的机械效率相等，均为，故D错误故选A17在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动每个钩码的质量为200g，A、B、C、D、E、F为质量不计的挂钩，己知ABBOOCCD，ABOCD的连线与EDF的连线垂直现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡（如图所示）下列做法能使木板仍在水平位置平衡的是A在B、D两处各加挂一个钩码B在B处加挂1个钩码，D处加挂2个钩码CB处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处D把B处两个钩码挂在A处，把D处的一个钩码挂在C处【答案】C【解析】【分析】（1）符合杠杆平衡条件F1l1=F2l2，杠杆平衡，不符合杠杆平衡条件，力和力臂乘积大的一端下沉（2）力臂是从支点到力的作用线的距离，把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在D处的力臂相等【详解】设AB=BO=OC=CD=L，每个钩码的重力为GA在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3G×L，右侧力与力臂的积为2G×2L，因3G×L2G×2L，所以木板不会平衡，故A错误；B在B处加挂1个钩码、D处加挂2个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3G×L，右侧力与力臂的积为3G×2L，因3G×L3G×2L，所以木板不会平衡，故B错误；C把D处的一个钩码挂在E处或F处，杠杆右侧的力臂不变，仍为OD长，杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等，所以木板会平衡，故C正确D把B处两个钩码挂在A处，把D处的一个钩码挂在C处，杠杆左侧力与力臂的积为2G×2L，右侧力与力臂的积为G×L，因2G×2LG×L，所以木板不会平衡，故D错误；故选C18如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（ ）A杠杆仍能平衡 B杠杆不能平衡，左端下沉C杠杆不能平衡，右端下沉 D无法判断【答案】C【解析】原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力，其对应的力臂分别为OC、OD，根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=mBgOD，由图知OCOD所以mAmB，当向支点移动相同的距离L时，两边的力臂都减小L，此时左边的力矩为：mAg（OC-L）=mAgOC-mAgL，右边的力矩为：mBg（OD-L）=mBgOD-mBgL，由于mAmB，所以mAgLmBgL；所以：mAgOC-mAgLmBgOD-mBgL因此杠杆不能平衡，将向悬挂B物体的一端即右端下沉。故C正确为答案。19用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在12s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是 A物体A的重为1500NB动滑轮的重为400NC物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500WD若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75%【答案】D【解析】【详解】用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：A、已知在1s2s内，滑轮组的机械效率为80%，由甲图可知，在12s内拉力，由可得物体A的重：，故A错误；B、不计绳重和摩擦，根据得动滑轮的重：，故B错误；C、由甲图知，1s后的拉力F=500N，由乙图可知1s后物体的速度，则绳子自由端移动的速度：，所以拉力F的功率：；故C错误；D、若将重物A的重力减小为900N，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率：，故D正确；故选D【点睛】重点是滑轮组中功和及效率的计算，首先应根据第一次做功的额外功或拉力的关系求出动滑轮的重，再利用效率的公式计算第二次的机械效率另外在不计摩擦和绳重时，牢记效率的两个思路：一是，二是20分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N不计绳重及摩擦，此过程中（）A拉力F甲小于拉力F乙BF甲做的功大于F乙做的功C甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率DF甲做功的功率等于F乙做功的功率【答案】D【解析】【详解】由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W有Gh可知W甲有W乙有；不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W额G动h可知W甲额W乙额，因为W总W有+W额,所以W总甲W总乙。A. 由图可知,n12,n23，不计绳重及摩擦，则F甲（G+G动）×（100N+10N）55N，F乙（G+G动）×（100N+10N）36.7N<F甲，故A不正确。B. F甲与F乙做的功均为总功,由于W总甲W总乙,即F甲做的功等于F乙做的功，故B不正确；C. 由于W甲有W乙有,W总甲W总乙,根据可知,甲乙，故C不正确；D. 拉力做功的功率P,由于W总甲W总乙、时间t也相同,所以P甲P乙，故D正确；故选D.【点睛】甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值