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-简单机械知识点梳理及经典练习(超详细)（word）

一、简单机械选择题
1．如图，O为拉杆式旅行箱轮轴，OA为拉杆．目前拉杆端点A处施加一竖直向上力F，使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至靠近竖直位置．则力F大小

A．一直变大 B．一直不变
C．一直变小 D．先变小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意可知，箱体重力不变，也就是杠杆阻力大小不变，动力F竖直向上，重力G竖直向下，这两个力方向一直平行，根三角形相似性可知，动力臂与阻力阻比值是不变，根据杠杆平衡条件可知动力与阻力比值也是不变，由于阻力不变，因此动力F大小是一直不变，故应选B．

2．如图是抽水马桶水箱进水自动控制构造原理图，为一可绕固定点转动轻质杠杆，已知， 端用细线挂一空心铝球，质量为． 当铝球二分之一体积浸在水中，在 端施加 竖直向下拉力 时，杠杆恰好在水平位置平衡．（， ）下列成果对是

A．该铝球空心部分体积为
B．该铝球体积为
C．该铝球受到浮力为
D．该铝球受到浮力为
【答案】C
【解析】
【分析】
根据密度公式得到铝球实心部分体积，根据杠杆平衡条件得到A端拉力，铝球在水中受到浮力等于重力减去A端拉力，根据阿基米德原理求出排开水体积，从而得出球体积，球体积减去实心部分体积得到空心部分体积．
【详解】
铝球实心部分体积：，
由杠杆平衡条件可得：FA×OA=FB×OB，，
铝球受到浮力：，
铝球排开水体积：，
铝球体积：，
则空心部分体积：．
【点睛】
本题考察杠杆和浮力题目，处理本题关键懂得杠杆平衡条件和阿基米德原理公式．

3．在生产和生活中常常使用多种机械，使用机械时
A．功率越大，做功越快
B．做功越多，机械效率越高
C．做功越快，机械效率越高
D．可以省力、省距离，也可以省功
【答案】A
【解析】
【分析】
（1）功率是表达做功快慢物理量，即功率越大，做功越快；
（2）机械效率是表达有用功所占总功比例；即效率越高，有用功所占比例就越大；
（3）功率和效率是无必然联络；
（4）使用任何机械都不省功．
【详解】
A．功率是表达做功快慢物理量，故做功越快功率一定越大，故A对；
B．机械效率是表达有用功所占总功比例，故做功多，而不懂得是额外功还是有用功，因此无法判断机械效率，故B错误；
C．由于功率和效率没有直接关系，因此功越快，机械效率不一定越高，故C错误；
D．使用任何机械都不省功，故D错误．
故选A．

4．如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，下列关系中对是

A．F1＞F2＞F3
B．F1＜F2＜F3
C．F2＞F1＞F3
D．F2＜F1＜F3
【答案】D
【解析】
【详解】
第一种图中滑轮为定滑轮，由于定滑轮相称于一种等臂杠杆，不能省力，
因此根据二力平衡，此时拉力F1=f；
第二个图中滑轮为动滑轮，由于动滑轮可省二分之一力，
因此根据二力平衡，此时拉力F2=f；
第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时拉力等于两股绳子向右拉力，即F3=2f；
由此可得F2< F1< F3.
故D对.

5．如图所示，轻质杠杆AB，将中点O支起来，甲图蜡烛粗细相似，乙图三支蜡烛完全相似，所有蜡烛燃烧速度相似。在蜡烛燃烧过程中，则杠杆

A．甲左端下沉，乙右端下沉 B．甲左端下沉，乙仍保持平衡
C．甲右端下沉，乙右端下沉 D．甲、乙均能保持平衡
【答案】B
【解析】
【详解】
设甲乙两图中杠杆长均为l。
图甲中，m左l左= m右l右，燃烧速度相似，∴蜡烛因燃烧减少质量m′相似，故左边为：
（m左- m′）l左= m左l左- m′l左，
右边为：
（m右- m′）l右= m右l右- m′l右，
由于l左不不小于l右，因此
（m左- m′）l左= m左l左- m′l左（m右- m′）l右= m右l右- m′l右，
故左端下沉；
图乙中，设一只蜡烛质量为m
∵2m×l=m×l，
∴直尺在水平位置平衡；
∵三支蜡烛同步点燃，并且燃烧速度相似，
∴三支蜡烛因燃烧减少质量m′相似，
∵2（m-m′）×l=（m-m′）×l，
∴在燃烧过程中直尺仍能平衡．故选B．

6．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．

7．如图所示，杠杆处在平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，假如在杠杆两侧各减少一种钩码，杠杆会（ ）

A．左端下沉 B．右端下沉
C．杠杆仍然平衡 D．无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】
设一种钩码重为G，一格长度为L，本来：3G×4L=4G×3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各减少一种质量相等钩码，目前：2G×4L<3G×3L，因此杠杆不再平衡，杠杆向顺时针方向转动，即右端下沉。故ACD错误，B对。

8．如图所示，杠杆处在平衡状态，假如将物体A和B同步向靠近支点方向移动相似距离，下列判断对是

A．杠杆仍能平衡
B．杠杆不能平衡，右端下沉
C．杠杆不能平衡，左端下沉
D．无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】
本来杠杆在水平位置处在平衡状态，此时作用在杠杆上力分别为物体A、B重力，其对应力臂分别为OC、OD，
根据杠杆平衡条件可得：mAgOC=mBgOD，由图示可知，OC＞OD．因此mA＜mB，

当向支点移动相似距离△L时，两边力臂都减小△L，此时左边为：mAg（OC﹣△L）=mAgOC﹣mAg△L，
右边为：mBg（OD﹣△L）=mBgOD﹣mBg△L，由于mA＜mB，因此mAg△L＜mBg△L；
因此：mAgOC﹣mAg△L＞mBgOD﹣mBg△L．
因此杠杆将向悬挂A物体一端即左端倾斜．
故选C．

9．甲升降机比乙升降机机械效率高，它们分别把相似质量物体匀速提高相似高度．则（）
A．乙升降机提高重物做有用功较多                       B．甲升降机电动机做额外功较多
C．甲升降机电动机做总功较少                          D．乙升降机电动机做总功较少
【答案】C
【解析】
【详解】
A．提高物体质量和高度相似阐明甲、乙升降机做有用功相等，故A错误；
BCD．既然甲机械效率高，则阐明甲做额外功少，总功也就少，故BD错误，C对．

10．如图所示，滑轮组每个滑轮质量相似，用它们将重为G1、G2货物提高相似高度（不计绳重和摩擦），下列说法对是

A．用同一种滑轮组提起不一样重物，机械效率不变
B．若G1＝G2，则甲机械效率不小于乙机械效率
C．若G1＝G2，则拉力F1与F2所做总功相等
D．若G1＝G2，则甲、乙滑轮组所做额外功相等
【答案】B
【解析】
【分析】
（1）同一滑轮组提起重物不一样步，所做额外功相似，有用功不一样，根据机械效率为有用功和总功比值判断滑轮组机械效率与否变化；
（2）滑轮组所做总功为克服物体重力和动滑轮重力所做功，根据W＝Gh比较两者所做总功之间关系；
（3）滑轮组所做有用功为克服物体重力所做功，根据W＝Gh比较两者大小，再根据机械效率为有用功和总功比值比较两者机械效率之间关系；
（4）根据W＝Gh比较有用功大小．
【详解】
A．用同一种滑轮组提起不一样重物时，额外功不变，但有用功不一样，有用功和总功比值不一样，则滑轮组机械效率不一样，故A错误；
BC．若G1=G2，且货物被提高高度相似，根据W有=G物h可知，两滑轮组所做有用功相等；
不计绳重和摩擦，拉力所做总功为克服物体重力和动滑轮重力所做功，因甲滑轮组只有1个动滑轮（即动滑轮重更小），因此由W总=（G物+G动）h可知，甲滑轮组做总功不不小于乙滑轮组做总功，由可知，甲滑轮组机械效率高，故B对，C错误；
D．两物体被提高高度相似，动滑轮重力不一样，根据W=G动h可知，甲、乙滑轮组所做额外功不相等，故D错误．
故选B．
【点睛】
波及机械效率问题时，关键是要清晰总功、有用功、额外功都在哪，尤其要清晰额外功是对谁做功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做功、克服摩擦及绳子重做功．

11．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽视绳子重力）．则下列说法对是

A．斜面上摩擦力是50N B．拉力功率是50W
C．拉力所做功是300J D．斜面机械效率是80%
【答案】A
【解析】
【分析】
（1）运用W＝Fs计算该过程拉力F做功；运用W有＝Gh求出有用功，运用W额＝W总﹣W有求出额外功，然后运用W额＝fs计算货物箱在斜面上受摩擦力大小；（2）运用P＝ 求拉力做功功率；（3）由η＝ 求斜面机械效率．
【详解】
AC.拉力F做功：W总＝Fs＝150N×3m＝450J；有用功：W有用＝Gh＝500N×0.6m＝300J，额外功：W额＝W总﹣W有用＝450J﹣300J＝150J，由W额＝fs可得，物体在斜面上受到摩擦力：f＝ ＝ ＝50N，故A对、C错误；B.拉力功率：P＝ ＝ ＝75W，故B错；D.斜面机械效率：η＝ ×100%66.7%，故D错误．故选A．

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．骑自行车上一种陡坡时，有经验同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（　　）
A．缩短上坡过程中所走旅程 B．减少上坡过程中所做功
C．减小上坡过程中所施加力 D．缩短上坡过程中所用时间
【答案】C
【解析】
【详解】
A．上坡时，自行车上升高度不变，走S形路线所走路线较长，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形路线所走路线较长，相称于增长了斜面长度，斜面越长越省力．C符合题意．
D．速度一定，走S形路线所走路线较长，所用时间较长．D不符合题意．

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．如图所示，物体浸没在水中，工人用200N拉力F在10s内将重为400N物体匀速提高2m，物体没有露出水面，此时滑轮组机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中对是（ ）

A．物体露出水面前，工人匀速提高重物时拉力功率为40W
B．物体在水中受到浮力为320N
C．物体体积为8×10-3m3
D．物体露出水面后，此滑轮组提高该物体机械效率将不不小于80%
【答案】C
【解析】
【详解】
A．由图知，n=2，拉力端移动距离：s=2h=2×2m=4m，拉力端移动速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A错；
B．滑轮组机械效率：η=W有用/W总=（G−F浮）h/Fs=（G−F浮）h/F×2h=G−F浮/2F=400N−F浮/2×200N=80%，解得：F浮 =80N，故B错；
C．由F浮 =ρ水 V排 g得物体体积：V=V排 =F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3 m3 ，故C对；
D．物体露出水面后，没有了浮力，相称于增长了提高物体重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功比值变大，此滑轮组提高该物体机械效率将不小于80%，故D错。

16．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N物体A匀速移动5m，物体A受到地面摩擦力为5N，不计滑轮、绳子重力及滑轮与绳子间摩擦，拉力F做功为

A．50J B．25J C．100J D．200J
【答案】B
【解析】
【详解】
如图所示，是动滑轮特殊使用方法，拉力是A与地面摩擦力2倍，
故；
物体A在水平方向上匀速移动5m，
则拉力移动距离：，
拉力F做功：．
故选B．

17．如图所示，每个滑轮重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种状况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮重力为（　　）

A．3N B．6N C．11N D．22N
【答案】B
【解析】
【分析】
分析可知滑轮组承担物重绳子股数n，不计绳重和摩擦力，拉力F＝（G+G轮），由于拉力相似，据此列方程求动滑轮重力。
【详解】
由图知，承担物重绳子股数分别为：n1＝3，n2＝2，滑轮重力相等，设动滑轮重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F1＝（G1+G轮），F2＝（G2+G轮），
由题知F1＝F2，因此（G1+G轮）＝（G2+G轮），即：（60N+G轮 ）＝（38N+G轮），
解答动滑轮重力：G轮＝6N。
故选：B。

18．在探究“杠杆平衡条件“试验中，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，杠杆一直保持水平平衡，则拉力F与其力臂乘积变化状况是（ ）

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，钩码重力不变，其力臂OA不变，即阻力与阻力臂乘积不变；由于杠杆一直保持水平平衡，因此根据杠杆平衡条件

可知，拉力F与其力臂乘积也是不变．
【点睛】
重点是杠杆平衡条件应用，要理解当力与杠杆垂直时，力臂是最长，倾斜后力臂会变短，正是由于杠杆保持平衡，因此力臂减小同步，拉力要增大．

19．下图为“测滑轮组机械效率”试验．在弹簧测力计拉力作用下，重6N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）．下列说法错误是（ ）

A．弹簧测力计拉力是2.4N
B．物体上升速度为0.05m/s
C．弹簧测力计拉力功率为0.12W
D．滑轮组机械效率约83.3％
【答案】C
【解析】
分析：由图可知使用滑轮组承担物重绳子股数n，拉力端移动距离，运用求拉力做总功，再运用求功率；已知物体重力和上升高度，运用求有用功，滑轮组机械效率等于有用功与总功之比。
解答：由图可知，弹簧测力计拉力是2.4N ，故A对；物体2s内匀速上升0.1m，物体上升速度为，故B对；n=3，拉力端端移动距离，拉力做总功为：；拉力功率为：，故C错误；拉力做有用功为：；滑轮组机械效率为：。故D对；
故答案为C
【点睛】本题考察了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率计算，根据题图确定n大小（直接从动滑轮上引出绳子股数）是本题突破口，灵活选用公式计算是关键。

20．内有少许饮料罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡．下列四个图中，能对表达饮料罐（含饮料）所受重力示意图是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】
【详解】
重力方向一直竖直向下，故CD错误；
根据题意，内有少许饮料罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆平衡条件知，只有重力作用线通过支点时，罐子才会保持平衡，故A对，B错误．
故选A．
【点睛】
关键是根据杠杆平衡条件分析，理解当一种力通过支点时，此力力臂为零，对杠杆起不到任何作用，即本来平衡杠杆会仍然平衡．

21．在探究杠杆平衡条件时候，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．每个钩码质量为200g，A、B、C、D、E、F为质量不计挂钩，已知AB＝BO＝OC＝CD，ABOCD连线与EDF连线垂直．目前B处挂两个钩码，D处挂一种钩码，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是

A．在B、D两处各加挂一种钩码
B．在B处加挂1个钩码，D处加挂2个钩码
C．B处挂两个钩码不变，把D处一种钩码挂在F处
D．把B处两个钩码挂在A处，把D处一种钩码挂在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，力和力臂乘积大一端下沉．
（2）力臂是从支点到力作用线距离，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处力臂相等．
【详解】
设AB=BO=OC=CD=L，每个钩码重力为G．
A．在B、D两处各加挂一种钩码时，杠杆左侧力与力臂积为3G×L，右侧力与力臂积为2G×2L，因3G×L≠2G×2L，因此木板不会平衡，故A错误；
B．在B处加挂1个钩码、D处加挂2个钩码时，杠杆左侧力与力臂积为3G×L，右侧力与力臂积为3G×2L，因3G×L≠3G×2L，因此木板不会平衡，故B错误；
C．把D处一种钩码挂在E处或F处，杠杆右侧力臂不变，仍为OD长，杠杆左右两侧力与力臂乘积相等，因此木板会平衡，故C对．
D．把B处两个钩码挂在A处，把D处一种钩码挂在C处，杠杆左侧力与力臂积为2G×2L，右侧力与力臂积为G×L，因2G×2L≠G×L，因此木板不会平衡，故D错误；
故选C．

22．如图所示，杠杆上分别放着质量不相等两个球，杠杆在水平位置平衡，假如两球以相似速度同步匀速向支点移动，则杠杆

A．仍能平衡
B．不能平衡，大球那端下沉
C．不能平衡，小球那端下沉
D．无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】
开始时两球平衡，即力矩相等；当运动时，两球速度相似，则在相似时间内移动距离相似，大球力矩减少快，则大球力矩会不不小于小球力矩，杠杆向小球那端下沉．

23．如图 所示，轻质杠杆可绕 O（O 是杠杆中点）转动，目前B端挂一重为G物体，在A 端竖直向下施加一种作用力F，使其在如图所示位置平衡，则

A．F 一定不小于 G
B．F 一定等于 G
C．F 一定不不小于 G
D．以上说法都不对
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意知，O 是杠杆中点，因此G力臂与F力臂相等；则由杠杆平衡条件知：
F一定等于G。故ACD错误，B对。

24．用一种动滑轮和两个定滑轮构成滑轮组竖直向上提高物体A，规定滑轮个数要用完（未画出），试验中，拉力F随时间t变化关系如图甲所示，物体A上升速度v随时间变化关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组机械效率为80%，则下列判断中对是

A．物体A重为1500N
B．动滑轮重为400N
C．物体A从静止开始上升1s后，拉力功率为500W
D．若将物体A换成重为900N物体B，则在匀速提高物体B过程中，滑轮组机械效率将变为75%
【答案】D
【解析】
【详解】
用一种动滑轮和两个定滑轮构成滑轮组竖直向上提高物体A，规定滑轮个数要用完，则承担物重和动滑轮重绳子段数为3，如图所示：

A、已知在1s～2s内，滑轮组机械效率为80%，
由甲图可知，在1～2s内拉力，由可得物体A重：，故A错误；
B、不计绳重和摩擦，根据得动滑轮重：
，故B错误；
C、由甲图知，1s后拉力F=500N，由乙图可知1s后物体速度，则绳子自由端移动速度：，因此拉力F功率：；故C错误；
D、若将重物A重力减小为900N，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组机械效率：，故D对；
故选D．
【点睛】
重点是滑轮组中功和及效率计算，首先应根据第一次做功额外功或拉力关系求出动滑轮重，再运用效率公式计算第二次机械效率．此外在不计摩擦和绳重时，牢记效率两个思绪：一是，二是．

25．分别用如图所示甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N物体G匀速提高2m，每个滑轮重均为10N．不计绳重及摩擦，此过程中（　　）

A．拉力F甲不不小于拉力F乙
B．F甲做功不小于F乙做功
C．甲滑轮组机械效率不不小于乙滑轮组机械效率
D．F甲做功功率等于F乙做功功率
【答案】D
【解析】
【详解】
由题可知,甲乙两滑轮组均将相似物体提高相似高度,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,甲乙中均只有一种动滑轮,且动滑轮重相似,由W额＝G动h可知W甲额＝W乙额，由于W总＝W有+W额,因此W总甲＝W总乙。A. 由图可知,n1＝2,n2＝3，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不对。B. F甲与F乙做功均为总功,由于W总甲＝W总乙,即F甲做功等于F乙做功，故B不对；C. 由于W甲有＝W乙有,W总甲＝W总乙,根据η＝可知,η甲＝η乙，故C不对；D. 拉力做功功率P＝,由于W总甲＝W总乙、时间t也相似,因此P甲＝P乙，故D对；故选D.
【点睛】
甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提高至相似高度，在不计绳重和摩擦状况下，有用功就是提高重物所做功，对动滑轮所做功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功比值．