【物理】 简单机械练习题(含答案)经典

【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 C．人通过滑轮组做的有用功为1500J 【答案】B 【解析】

B．动滑轮的重力为200N D．滑轮组的机械效率为53.3%

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．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 一定越高

C．省力越多的机械，机械效率一定越高 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，

D．额外功在总功中所占比例越B．单位时间内做功越多，机械效率

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．

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 C．动滑轮重一定是100N 【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；

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=【详解】

B．总功一定是250J D．拉力大小一定是125N

1（G物+G轮）求拉力大小． n

1m=150J，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×由η=

W有W总，得：W总=

W有150J==250J，因此，W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不?60%计绳重和摩擦，W额=G轮h，所以动滑轮重：G轮=F=

W额100J==100N，拉力F的大小：1mh11250N；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数（G物+G轮）=（150N+100N）=

333n=2，对物体做的有用功：W有=Gh=150N×1m=150J，由η=

W有W总，得：W总

=

W有150J==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?60%h，因此动滑轮重：G轮=

W额100J11==100N，拉力F的大小：F=（G物+G轮）=1m22h（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（ ）

A．便于直接读出拉力的大小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

B．便于同学们观察实验

C．便于正确理解力臂 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．

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】

【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，不计绳重和摩擦，则F2?11(G?G动)??(300N?60N)?120N，故A错误； 33B、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的功率为：P?故选D。

WF2s绳??F2v绳?120N?0.03m/s?3.6W，故D正确。 tt

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 ．．．

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