初中物理简单机械练习题

初中物理简单机械练习题

一、简单机械选择题

1．如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m，则此过程中

A．工人做的有用功为800J B．工人做的总功为500J

C．滑轮组的机械效率为60% D．拉力做功的功率为20W

【答案】A

【解析】

【详解】

A．工人做的有用功：

W有Gh400N2m800J

，

A选项正确。

B．绳子的自由端移动的距离是4m，工人做的总功：

W总Fs250N4m1000J

，

B选项错误。

C．滑轮组的机械效率：

W有W总800J80%1000J，

C选项错误。

D．拉力做功的功率：

W1000J100Wt10s，

PD选项错误。

2．用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力为60N，滑轮的机械效率为（ ）

A．16.7% B．20%

C．83.3%

D．100%

【答案】C

【解析】

【详解】

由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮；

∴拉力移动的距离s=2h，

η=====≈83.3%．

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 B．F1＞F2；η1＞η2；P1＞P2

C．F1＜F2；η1＜η2；P1＜P2 D．F1＜F2；η1＞η2；P1＞P2

【答案】A

【解析】

【详解】

1不计绳重及摩擦，因为拉力F＝n（G+G

轮），n1＝2，n2＝3，所以绳子受到的拉力

11分别为：F1＝2（G1+G轮），F2＝3（G2+G轮），故F1＞F2；故CD错误；

因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；

额＝G轮h，W有用＝G物h，所以

W有用由η＝W总可知，机械效率相同，η1＝η2；

W又因为所用时间相同，由P＝t可知，拉力做功的功率P1＝P2，故B错误，A正

确．

故选A．

4．如图所示，手用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功为300J；若借助滑轮组用

F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做功为500J，下列说法错误的是

A．滑轮组机械效率为60%

B．两个过程物体B均匀速运动，机械能增加

C．滑轮组的自重，绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致F2做的功有一部分属于额外功

D．F2做功的功率比F1做功的功率大

【答案】D

【解析】

【详解】

A．根据题意知道，用F1的力将物体B匀速提升h，F1做的是有用功，即W=300J，借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做的是总功，即W=500J，由

W有用100%W总有总

知道，滑轮组的机械效率是：

W有用300J100%=100%=60%W总500J

,

故A不符合题意；

B．由于两个过程物体B均做匀速运动，所以，动能不变，但高度增加，重力势能增大，而动能与势能之和是机械能，所以机械能增大，故B不符合题意；

C．由于需要克服滑轮组的自重及绳子和滑轮之间的摩擦做功，即由此导致F2多做一些功，即额外功，故C不符合题意；

Wt知道，功率由所做的功和完成功所需要的时间决定，根据题意不知道完

D．由

P成功所用的时间，故无法比较功率的大小，故D符合题意．

5．如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是

A． B．

C． D．

【答案】C

【解析】

【详解】

1A．此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=2G；

B．此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F=G；

1C．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3股，则F=3G；

1D．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F=2G．

由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C，C符合题意．

6．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

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。

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100001200J1000083.3%1440J

，

故D正确为答案。

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，

1F（GG动）n；

（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】

1F（GG动）n（1）不计绳重及摩擦，拉力，由图知，n甲=3，n乙=2，

所以F甲（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

W有用100%W总可知，两滑轮组的机械效率相同．

故选D．

8．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力

F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是

A．杠杆的动力臂为8cm

B．该杠杆为费力杠杆

C．该杠杆的阻力大小为0.5N D．动力F的大小为1.5N

【答案】B

【解析】

【详解】

A、当动力在A点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是：

112OA=2×4×2cm=4cm，故A错误；

1B、阻力臂OB，3×2cm=6cm＞2OA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，

故B正确；

C、该杠杆的阻力大小为：G=4×0.5N=2N，故C错误；

1，G×OB=F×2D、根据杠杆的平衡条件，F1l1=F2l22N×8cm=F×4cm，解得，F=4N，故D错误。

OA，代入数据，

9．物体做匀速直线运动，拉力F=60N，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力是

A．60 N B．120 N C．20 N D．180 N

【答案】D

【解析】

【分析】

分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据得到物体受到的摩擦力。

【详解】

从图中得到动滑轮上的绳子段数为3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩擦力：f=3F=3×60N=180N。

故选D。

【点睛】

本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。

10．如图，用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m，动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是

A．绳子自由端拉力的功率是70W

B．滑轮组的机械效率是85.7%

C．提升重物的过程中所做的额外功是400J

D．提升的重物变成400N时，滑轮组的机械效率将变大

【答案】B

【解析】

【详解】

A．根据图示可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力：

11F=2（G+G轮）=2（600N+100N）=350N，

拉力端移动距离：

s=2h=2×2m=4m，

总功：

W总=Fs=350N×4m=1400J，

拉力的功率：

W总1400JP=t=10s=140W；

故A错；

B．有用功：

W有用=Gh=600N×2m=1200J，

滑轮组的机械效率：

W有1200Jη=W总=1400J≈85.7%，

故B正确；

C．提升重物的过程中所做的额外功：

W额=W总﹣W有用=1400J﹣1200J=200J，

故C错；

D．当提升重物的重力减小为400N，做的有用功就变小，而额外功几乎不变，有用功和总功的比值变小，故滑轮组的机械效率变小，故D错；

11．如图所示，可绕 O 点转动的轻质杠杆，在 D 点挂一个重为 G 的物体 M．用一把弹簧测力 计依次在 A、B、C 三点沿与圆 O 相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三 次的示数分别为 F1、F2、F3，它们的大小关系是

A．F1=F2=F3=G B．F1＜F2＜F3＜G C．F1＞F2＞F3＞G D．F1＞F2=F3=G 【答案】A

【解析】

【分析】

利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其动力不变，据此分析解答。

【详解】

设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L

GODL

由此可得：

F因为G，OD不变，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径都相等，所以得：F1=F2=F3=G。

故选：A。

12．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

B．F1＞F2 η1=η2 P1=P2

C．F1＜F2 η1＜η2 P1＜P2 D．F1＜F2 η1＞η2 P1＞P2

【答案】B

【解析】

【详解】

甲滑轮组n是2，乙滑轮组n是3，乙更省力．由于两个滑轮组做的有用功相同，额外功相同，它们的机械效率也相同．在相同时间内做的总功相同，它们的功率也相同．故B正确．

13．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

B．动滑轮的重力为200N

C．人通过滑轮组做的有用功为1500J D．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，

额=G动

则额外功为克服动滑轮重力做的功，即Wh，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

14．如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着。当物块向左匀速运动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（ ）

A．变小

B．变大

C．不变

D．先变大后变小

【答案】A

【解析】

【详解】

把长木板看作杠杆，此杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，当动力臂不变，阻力大小不变，物块向左匀速滑动时，阻力臂在减小，可得动力随之减小，答案选A。

15．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为

A．50J B．25J C．100J D．200J

【答案】B

【解析】

【详解】

如图所示，是动滑轮的特殊用法，拉力是A与地面摩擦力的2倍，

故；

物体A在水平方向上匀速移动5m，

则拉力移动的距离：，

拉力F做的功：

．

故选B．

16．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说法正确的是（ ）

A．绳子自由端沿水平方向移动了6 m

B．物体受到的拉力为750N

C．拉力F的功率为750W

D．滑轮组的机械效率为80%

【答案】D

【解析】

【详解】

A．由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=2×2m=4m，故A错误；

B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B错误；

C．拉力F做的功WP=

=

总

=Fs=375N×4m=1500J，则拉力F的功率

=375W，故C错误；

D．有用功Wη=

×100%=

有

=FAsA=600N×2m=1200J，则滑轮组的机械效率

×100%=80%，故D正确；

17．下图为“测滑轮组机械效率”的实验．在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）．下列说法错误的是（ ）

A．弹簧测力计的拉力是2.4N

B．物体上升的速度为0.05m/s

C．弹簧测力计拉力的功率为0.12W

D．滑轮组的机械效率约83.3％

【答案】C

【解析】

分析：由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n，拉力端移动的距离求拉力做的总功，再利用

求功率；已知物体的重力和上升高度，利用

，利用

求

有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。

解答：由图可知，弹簧测力计的拉力是2.4N ，故A正确；物体2s内匀速上升0.1m，物体上升的速度为

，拉力做的总功为：

，故B正确；n=3，拉力端端移动距离

；拉力的功率为：，故C错误；拉力做的有用功为：

；滑轮组机械效率为：

。故D正确；

故答案为C

【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，灵活选用公式计算是关键。

18．内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡．下列四个图中，能正确表示饮料罐（含饮料）所受重力的示意图是（ ）

A． B．

C． D．

【答案】A

【解析】

【详解】

重力的方向始终竖直向下，故CD错误；

根据题意，内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆的平衡条件知，只有重力的作用线经过支点时，罐子才会保持平衡，故A正确，B错误．

故选A．

【点睛】

关键是根据杠杆的平衡条件分析，理解当一个力通过支点时，此力的力臂为零，对杠杆起不到任何作用，即原来平衡的杠杆会仍然平衡．

19．如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A、B，放手后将出现的想象是（滑轮重、绳重及摩擦不计）

A．下降 B．B下降

C．保持静止 D．无法确定

【答案】B

【解析】

不计绳子、滑轮的重力和摩擦，B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，B所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将A拉起只需B重力的一半即可，所以B下降，A上升．故选B.

点睛：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题．动滑轮可以省一半力，定滑轮不能省力．

20．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是

A．B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力

B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力

C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力

D．C点是支点，物体A放在车厢前部可省力

【答案】C

【解析】

【详解】

由图可知车厢绕着点C 转动,所以 点C为支点;

当物体 放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力，所以选项ABD 都不正确，故答案为 C.