2025年简单机械例题2.doc

【物理】简单机械经典例题

一、简单机械选择题
1．将一种重为4.5N物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m，高0.4m，斜面对物体摩擦力为0.3N（物体大小可忽视）．则下列说法对是

A．沿斜面向上拉力0.3N B．有用功0.36J，机械效率20%
C．有用功1.8J，机械效率20% D．总功2.16J，机械效率83.3%
【答案】D
【解析】
试题分析：由题意知：物重G=4.5N，高h=0.4m，斜面长L=1.2m，受到摩擦力f=0.3N，则所做有用功W有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J，所做额外功W额=fL=0.3N×1.2m=0.36J．故总功为W总=W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J，机械效率η=W有/W总=1.8J/2.16J=83.3%．故选项D是对．
【考点定位】功、机械效率有关计算．

2．有关机械效率问题，下列说法中对是（   ）
A．做有用功越多，机械效率一定越高               B．单位时间内做功越多，机械效率一定越高
C．省力越多机械，机械效率一定越高               D．额外功在总功中所占比例越小，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，有用功占总功比例不一定高，因此机械效率不一定高，故A错误；B、有用功占总功比例与单位时间内做功多少无关，故B错误；C、省力多机械机械效率往往偏低，故C错误；D、额外功在总功中所占比例越小，阐明有用功在总功中所占比例越大，机械效率就越高，故D对；故选D．
【点睛】
①总功＝有用功+额外功；②有用功和总功比值叫机械效率；③由机械效率定义可知，机械效率高下只与有用功在总功中所占比例有关，与做功多少、功率大小无关．

3．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试验探究，再用弹簧测力计取代一侧钩码继续探究（如图 ），这样做目是（ ）

A．便于直接读出拉力大小                                     B．便于同学们观测试验
C．便于对理解力臂                                               D．便于测量力臂大小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】

从支点到力作用线距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力方向是竖直向下，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，对应变短，由杠杆平衡条件懂得，力会对应增大，才能使杠杆仍保持平衡，因此这样做试验可以加深学生对力臂对认识，故C对．

4．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高相似高度．若G1＝G2，所用竖直向上拉力分别为F1和F2，拉力做功功率分别为P1和P2，两装置机械效率分别为η1和η2（忽视绳重和摩擦）．则下列选项对是

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】
不计绳重及摩擦，由于拉力F＝（G+G轮），n1＝2，n2＝3，因此绳子受到拉力分别为：F1＝（G1+G轮），F2＝（G2+G轮），故F1＞F2；故CD错误；
由于动滑轮重相似，提高物体重和高度相似，W额＝G轮h，W有用＝G物h，因此运用滑轮组做有用功相似、额外功相似，总功相似；
由η＝可知，机械效率相似，η1＝η2；
又由于所用时间相似，由P＝可知，拉力做功功率P1＝P2，故B错误，A对．
故选A．

5．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

A．G为4 N，弹簧秤读数为5 N
B．G为9 N，弹簧秤读数为10 N
C．G为10 N，弹簧秤读数为5 N
D．G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重力，因拉力F为5N，因此弹簧秤读数也为5N；，因此G=9N，故选项D对；
故选D．

6．如图所示，手用F1力将物体B匀速提高h，F1做功为300J；若借助滑轮组用F2力把物体B匀速提高相似高度，F2做功为500J，下列说法错误是

A．滑轮组机械效率为60%
B．两个过程物体B均匀速运动，机械能增长
C．滑轮组自重，绳子和滑轮之间摩擦等原因导致F2做功有一部分属于额外功
D．F2做功功率比F1做功功率大
【答案】D
【解析】
【详解】
A．根据题意懂得，用F1力将物体B匀速提高h，F1做是有用功，即W有=300J，借助滑轮组用F2力把物体B匀速提高相似高度，F2做是总功，即W总=500J，由懂得，滑轮组机械效率是：
,
故A不符合题意；
B．由于两个过程物体B均做匀速运动，因此，动能不变，但高度增长，重力势能增大，而动能与势能之和是机械能，因此机械能增大，故B不符合题意；
C．由于需要克服滑轮组自重及绳子和滑轮之间摩擦做功，即由此导致F2多做某些功，即额外功，故C不符合题意；
D．由懂得，功率由所做功和完毕功所需要时间决定，根据题意不懂得完毕功所用时间，故无法比较功率大小，故D符合题意．

7．在斜面上将一种质量为5kg物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上拉力为40N，斜面长2m、高1m.（g取10N/kg）.下列说法对是（ ）

A．物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力
B．做有用功是5J
C．此斜面机械效率为62.5%
D．物体受到摩擦力大小为10N
【答案】C
【解析】
A. 沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力作用，故A错误；B. 所做有用功：W有用＝Gh＝mgh＝5kg×10N/kg×1m＝50J，故B错误；C. 拉力F对物体做总功：W总＝Fs＝40N×2m＝80J；斜面机械效率为：η＝×100%＝×100%＝62.5%，故C对；D. 克服摩擦力所做额外功：W额＝W总−W有＝80J−50J＝30J，由W额＝fs可得,物体受到摩擦力：f＝＝＝15N，故D错误．故选C.
点睛：（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体重力和提高高度（斜面高），根据公式W＝Gh可求重力做功，即提高物体所做有用功；（3）求出了有用功和总功，可运用公式η＝计算出机械效率；（4）总功减去有用功即为克服摩擦力所做额外功，根据W额＝fs求出物体所受斜面摩擦力．

8．用如图所示滑轮组拉动水平地面上重1000N物体A，使物体A在4s内匀速前进了4m，物体A受到地面摩擦力f=300N，所用拉力F=120N，忽视绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦．下列说法中对是

A．绳子自由端在4s内移动了8m B．物体A重力做功功率为1000W
C．物体A克服摩擦力做功为480J D．滑轮组机械效率约为83.3%
【答案】D
【解析】
【详解】
A．由题图可知，承担物体拉力绳子股数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，因此物体A重力做功功率为0，故B错误。
C．物体A克服摩擦力做功W有用=fs=300N×4m=1200J，故C错误。
D．由题可知：物体A克服摩擦力做功W有用=fs=300N×4m=1200J，拉力F所做总功W总=Fs绳子=120N×12m=1440J，因此滑轮组机械效率
，
故D对为答案。

9．一均匀木板AB，B端固定在墙壁转轴上，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，既有水平力F由A向B缓慢匀速推进，在推进过程中，推力F将

A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．大小不变 D．先增长后减小
【答案】A
【解析】
【详解】
以杆为研究对象，杆受重力G和C对它支持力F支，重力力臂为lG，支持力力臂为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缓慢匀速推进木块，F支力臂在减小，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，且力作用是互相，因此可知杆对物体C压力也逐渐变大，根据影响摩擦力大小原因可知，C和木板间、C和地面间摩擦力逐渐增大，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。

10．用如图甲所示装置来探究滑轮组机械效率η与物重G物关系，变化G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法对是（　　）

A．同一滑轮组机械效率η随G物增大而增大，最终将超过100%
B．G物不变，变化图甲中绕绳方式，滑轮组机械效率将变化
C．此滑轮组动滑轮重力为2N
D．当G物=6N时，机械效率η=66.7%
【答案】D
【解析】
【详解】
A、使用滑轮组时，克服物重同步，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，因此总功一定不小于有用功；由公式η=知：机械效率一定不不小于1，即同一滑轮组机械效率η随G物增大而增大，但最终不能超过100%，故A错误；
B、G物不变，变化图甲中绕绳方式，如图所示，

由于此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相似高度，因此所做有用功相似，忽视绳重及摩擦时，额外功：W额=G轮h，即额外功W额相似，又由于W总=W有+W额，因此总功相似，由η=可知，两装置机械效率相似，即η1=η2．故B错误；
C、由图可知，G=12N，此时η=80%，则η=====，即80%=，解得G动=3N，故C错误；
D、G物=6N时，机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%．故D对．
故选D．

11．下列有关功、功率、机械效率说法中对是
A．机械效率越大，做有用功一定越多
B．功率越大，做功越快
C．有力作用在物体上，力一定对物体做了功
D．功率小，机械效率也一定低
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由于机械效率是有用功与总功比值，因此机械效率越大，做有用功不一定越多，故A错误；
B．功率是表达做功快慢物理量，功率越大，做功越快，故B对；
C．有力作用在物体上，物体力方向上没有移动距离，力不做功，故C错误；
D．机械效率是有用功与总功比值，与功率大小无关，故D错误．

12．如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽视摩擦。则

A．物体上升速度是2.5m/s B．拉力F大小为400N
C．拉力F功率为40W D．拉力F功率为80W
【答案】D
【解析】
【详解】
A．由得体速度：

故A项不符合题意；
B．图可知，绳子段数为，不计动滑轮及绳自重，忽视摩擦，则拉力：

故B项不符合题意；
CD．绳子自由端移动速度：

拉力F功率：

故C项不符合题意，D项符合题意。

13．如图所示滑轮组上:挂两个质量相等钩码A B,放手后将出现现象是（忽视滑轮重,绳重及摩擦） （ ）

A．A下降 B．B下降 C．保持静止 D．无法确定
【答案】A
【解析】分析：运用动滑轮、定滑轮省力特点分析解答此题。定滑轮只能变化力方向，不能省力，动滑轮可以省二分之一力。
解答：B所在滑轮为动滑轮，动滑轮省二分之一力，A所在滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力二分之一即可，因此A下降，B上升。
故选：A。
【点睛】此题考察了动滑轮、定滑轮省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。

14．如图所示，甲、乙是固定在水平地面上两个光滑斜面，长度分别为4 m 、5 m，高度相似．两个工人分别用沿斜面向上拉力F甲、F乙把完全相似工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等．此过程拉力F甲、F乙所做功分别为W甲、W乙，功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙．下列说法对是（　　）

A．F甲∶F乙＝5∶4 B．W甲∶W乙＝5∶4
C．P甲∶P乙＝4∶5 D．η甲∶η乙＝4∶5
【答案】A
【解析】
【详解】
A．斜面光滑，则不做额外功，因此W有=W总，即Gh=Fs，可得：，故A对；
B．由于W有=W总=Gh．两斜面高相似，工件也相似，因此两力做功相等，即W甲：W乙=1：1，故B错误；
C．由A知，F甲∶F乙＝5∶4，且速度大小相等．根据P= Fv得，P甲：P乙=F甲：F乙=5：4，故C错误；
D．不做额外功时，两次做功效率都为100%，因此η甲∶η乙＝1：1．故D错误．

15．物理爱好小组用两个相似滑轮分别构成滑轮组匀速提起质量相似物体，滑轮质量比物体质量小，若不计绳重及摩擦，提高重物高度同样，对例如图所示甲、乙两滑轮组，下列说法对是

A．甲更省力，甲机械效率大
B．乙更省力，乙机械效率大
C．乙更省力，甲、乙机械效率同样大
D．甲更省力，甲、乙机械效率同样大
【答案】D
【解析】
【分析】
（1）由滑轮组构造懂得承担物重绳子股数n，则绳子自由端移动距离s=nh，；
（2）把相似重物匀速提高相似高度，做有用功相似；不计绳重及摩擦，运用相似滑轮和绳子、提高相似高度，做额外功相似；而总功等于有用功加上额外功，可知运用滑轮组做总功相似，再根据效率公式判断滑轮组机械效率大小关系．
【详解】
（1）不计绳重及摩擦，拉力，由图知，n甲=3，n乙=2，
因此F甲<F乙，甲图省力；
（2）由题知，动滑轮重相似，提高物体重和高度相似；
根据W额=G轮h、W有用=G物h，运用滑轮组做有用功相似、额外功相似，总功相似，
由可知，两滑轮组机械效率相似．
故选D．

16．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”试验中，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钩码，当在A点用与水平方向成30°角动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态判断，下列说法中对是

A．杠杆动力臂为8cm B．该杠杆为费力杠杆
C．该杠杆阻力大小为 D．动力F大小为
【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：OA=×4×2cm=4cm，故A错误；
B、阻力臂OB，3×2cm=6cm＞OA，即阻力臂不小于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B对；
C、该杠杆阻力大小为：G=4×0.5N=2N，故C错误；
D、根据杠杆平衡条件，F1l1=F2l2，G×OB=F×OA，代入数据，2N×8cm=F×4cm，解得，F=4N，故D错误。

17．如图所示装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B作用下,物体A在水平面，上做匀速直线运动，假如在物体A上加一种水平向左拉力F,拉力功率为30W，使物体B匀速上升3m所用时间为（不计滑轮与轴之间摩擦，不计绳重）

A．1s B．2s C．3 s D．4s
【答案】B
【解析】分析：（1）物体A在物体B作用下向右做匀速直线运动，A受到摩擦力和挂钩拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。
（2）拉动A向左运动，A受到水平向左拉力F和水平向右摩擦力、挂钩拉力三力平衡，可求出拉力。
（3）运用滑轮组距离关系，B移动距离是A移动距离3倍，求出A移动距离，则拉力所做功为，再运用求出做功时间。
解答：不计滑轮与轴之间摩擦、不计绳重和滑轮重，物体A在物体B作用下向右做匀速直线运动时，。拉动A向左运动时，A受到向右拉力不变，摩擦力方向向右，此时受力如图：

；，则，因此拉力F做功：，所用时间为。
故选：B。
【点睛】此题注意分析滑轮组绳子段数，确定所使用公式，做好受力分析是解题关键。

18．如图所示，属于费力杠杆是
A．用镊子夹物品 B．用汽水扳子开瓶盖
C．用手推车推货物 D．用羊角锤起钉子
【答案】A
【解析】
【详解】
A、用镊子夹物品时，动力臂不不小于阻力臂，是费力杠杆；
B、汽水扳子开瓶盖时，动力臂不小于阻力臂，是省力杠杆；
C、用手推车推货物，动力臂不小于阻力臂，是省力杠杆；
D、用羊角锤起钉子，动力臂不小于阻力臂，是省力杠杆．
故选A．
【点睛】
此题考察是杠杆分类和特点，重要包括如下几种：①省力杠杆，动力臂不小于阻力臂；②费力杠杆，动力臂不不小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂．

19．如图甲所示，是建筑工地上塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示滑轮组起吊物料．假如这个滑轮组把6×103N重物在10s内匀速提高l0m，绳索自由端拉力F=2.1×103N，不计一切摩擦和绳重，则下列说法中对是

A．拉力做功是2.1×104J B．拉力F功率是2.1×103W
C．该滑轮组动滑轮共重300N D．该滑轮组机械效率是80%
【答案】C
【解析】
由图乙懂得，滑轮组绳子有效股数是n=3，即绳子自由端移动距离是：s=3h=3×10m=30m，因此拉力做功是：W总=Fs=2.1×103 N×30m=6.3×104 J，故A错误；拉力做功功率是：P=W总/t=6.3×104N/10s=6.3×103 W，故B错误；若不计绳重和摩擦，则由F=（G+G动）/n可知，动滑轮总重是：G动 =nF-G=3×2.1×103 N-6×103 N=300N，故C对；拉力做有用功是：W有=Gh=6×103 N×10m=6×104 J，滑轮组机械效率是：η=W有/W总×100%=6×104J/6.3×104J×100%≈95.2%，故D错误，故选C．

20．如图所示，有一质量不计长木板，左端可绕O点转动，在它右端放一重为G物块，并用一竖直向上力F拉着。当物块向左匀速运动时，木板一直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。

21．如下图所示四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力是
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】
【详解】
根据题意懂得，在不计机械自重和摩擦条件下使用简单机械；
A．图杠杆提高重物时，由于动力臂不不小于阻力臂，因此是费力杠杆，即
F＞G；
B．用图中杠杆提高重物时，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绳子有效股数是：
n=2，
因此，绳端拉力是：
；
D．图中滑轮组承担物重绳子有效股数是：
n=3
因此，绳端拉力是：
；
综上所述，只有D图中机械最省力。

22．室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖启动．根据室内垃圾桶构造示意图可确定：（ ）

A．桶中只有一种杠杆在起作用，且为省力杠杆
B．桶中只有一种杠杆在起作用，且为费力杠杆
C．桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆
D．桶中有两个杠杆在起作用，一种是省力杠杆，一种是费力杠杆
【答案】D
【解析】
图中垃圾桶有两个杠杆，DEF为一种杠杆，动力臂不小于阻力臂属于省力杠杆；ABC为另一种杠杆，动力臂不不小于阻力臂属于费力杠杆，故答案选D．
点睛：本题考察杠杆分类，难点是怎样从生活中工具中抽象出杠杆，解题措施是判断省力费力杠杆时从动力臂和阻力臂大小入手．

23．某建筑工地要将同一种箱子从地面搬上二楼，假如分别采用如图所示两种方式搬运，F1和F2做功状况，如下判断对是（ ）

A．两种方式机械效率一定相等
B．两种方式功率一定相等
C．两种方式所做总功一定相等
D．两种方式所做有用功一定相等
【答案】D
【解析】
【详解】
A．有用功相似，总功不一样，机械效率等于有用功和总功比值，因此机械效率也不一样，故A错误．
B．搬运时间不懂得，无法比较功率大小，故B错误．
C．但额外功不一样，总功等于额外功与有用功之和，因此总功不一样，故C错误，
D．两只搬运方式所做有用功根据公式W=Gh可知是相似，故D对．

24．如图所示，在斜面上将一种重9N物体匀速拉到高处，沿斜面向上拉力为5N，斜面长3m，高1m。则下列说法中不对是：

A．该过程中做有用功为9J
B．这个斜面机械效率为60%
C．物体所受到摩擦力是5N
D．减小斜面与物体间摩擦可以提高斜面机械效率
【答案】C
【解析】
【分析】
（1）根据公式W=Gh求拉力做有用功；
（2）根据W=Fs求拉力F对物体做总功，斜面机械效率等于有用功与总功之比；
（3）克服摩擦力所做额外功等于总功减去有用功，运用W额=fs求摩擦力；
（4）提高斜面机械效率措施：减小摩擦力、增大斜面倾斜程度。
【详解】
A、拉力做有用功：W有用=Gh=9N×1m=9J，故A对，不符合题意；
B、拉力F对物体做总功：W总=Fs=5N×3m=15J，斜面机械效率 ，故B对，不符合题意；
C、克服摩擦力所做额外功：W额=W总-W有=15J-9J=6J，由W额=fs得摩擦力 ，故C错误，符合题意；
D、减小斜面与物体间摩擦，可以减小额外功，有用功不变，总功减小，有用功与总功比值变大，可以提高斜面机械效率，故D对，不符合题意。
故选C。
【点睛】
本题考察斜面机械效率计算，明确有用功和总功、额外功之间关系以及额外功为克服摩擦力所做功是处理本题关键。

25．如图所示装置,重100 N物体A在水平面做匀速直线运动,作用在绳自由端拉力F是20 N,则下列判断对是（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 N
B．作用在物体A上水平拉力是20 N
C．物体A受到滑动摩擦力是80 N
D．物体A受到滑动摩擦力是40 N
【答案】D
【解析】
【详解】
AB．根据二力平衡条件进行分析,由于有两条绳子作用在动滑轮上,因此作用在物体A上水平拉力F=2×20 N=40 N;故AB错误；
CD．由于物体匀速运动,因此摩擦力等于作用在A上水平拉力,大小为40 N，故C错误，D对。