最新简单机械单元测试（word版附答案）经典一、简单机械选择题1．如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中正确的是（）A．物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB．物体在水中受到的浮力为320NC．物体的体积为8×10-3m3D．物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】C【解析】【详解】A．由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×2m=4m，拉力端移动的速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A错；B．滑轮组的机械效率：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得物体的体积：V=V排 =F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3 m3，故C正确；D．物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%，故D错。

2．下列几种方法中，可以提高机械效率的是A．有用功一定，增大额外功B．额外功一定，增大有用功C．有用功一定，增大总功D．总功一定，增大额外功【答案】B【解析】【详解】A．机械效率是有用功和总功的比值，总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定，增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故A不符合题意；B．额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故B符合题意；C．有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C不符合题意；D ．因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则有用功与总功的比值减小，故D 不符合题意．3．利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N 的物体，绳子自由端的拉力F =600N 。

10s 内物体被匀速提升2m 。

不忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是A ．动滑轮总重为400NB ．绳子自由端移动的速度为0.8m/sC ．拉力F 做功为6000JD ．增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率【答案】B【解析】【详解】A ．由图知道，承担物重的绳子是四段，即n =4，若忽略绳重及摩擦，则拉力是： ()14F G G =+动 ， 由此可得动滑轮的总重是：4=4600N 2000N=400N G F G =-⨯-动 ，由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦，故A 错误；B ．绳子自由端移动的距离是：s =4h =4×2m=8m ， 绳子自由端移动的速度是：8m 0.8m/s 10ss v t === ， 故B 正确；C ．拉力做的功是：W 总 =Fs =600N ×8m=4800J ，故C 错误；D ．该滑轮组的机械效率是：=44W Gh Gh G W Fs F h Fη===有用总 ， 即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率，故D 错误。

4．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10NB ．1s ～2s 内，物体在做加速运动C ．2s ～3s 内，拉力F 的功率是100WD ．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,重物做匀速运动,v 3＝2.50m/s,拉力F 3＝40N ，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n ＝3，所以拉力F 的作用点下降的速度v′3＝3v 3＝3×2.50m/s ＝7.5m/s ，拉力做功功率（总功率）:P 总＝F 3v′3＝40N×7.5m/s ＝300W ，故C 错误；滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%83.33%，故D 正确。

故选C. 【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n ＝3，则拉力F 移动的距离s ＝3h ．（1）已知滑轮组绳子的段数n 和拉力F 拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F ′，其关系为F 拉＝（F′+G 动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G 减去整个滑轮组对物体的拉力F′；（2）由F-t 图象得出在1～2s 内的拉力F ，由h-t 图象得出重物上升的高度，求出拉力F 的作用点下降的距离，利用W ＝Fs 求此时拉力做功．（3）由F-t图象得出在2～3s 内的拉力F ，由v-t 图象得出重物上升的速度，求出拉力F 的作用点下降的速度，利用P ＝Fv 求拉力做功功率，知道拉力F 和物重G 大小，以及S 与h 的关系，利用效率求滑轮组的机械效率．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 NB ．G 为9 N ，弹簧秤读数为10 NC ．G 为10 N ，弹簧秤读数为5 ND ．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D ．6．如图所示，手用F 1的力将物体B 匀速提升h ，F 1做功为300J ；若借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度，F 2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F 2做的功有一部分属于额外功D ．F 2做功的功率比F 1做功的功率大【答案】D【解析】【详解】A ．根据题意知道，用F 1的力将物体B 匀速提升h ，F 1做的是有用功，即W 有=300J ，借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度，F 2做的是总功，即W 总=500J ，由100%W W η=⨯有用总知道，滑轮组的机械效率是：300J 100%=100%=60%500JW W η=⨯⨯有用总, 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F 2多做一些功，即额外功，故C 不符合题意；D ．由W P t=知道，功率由所做的功和完成功所需要的时间决定，根据题意不知道完成功所用的时间，故无法比较功率的大小，故D 符合题意．7．如图所示，一长为L 的直杆可绕O 点转动，杆下挂一所受重力为G 的物块，刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F ，使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列说法正确的A ．拉力F 的大小保持不变B ．拉力F 和物块重力G 是一对平衡力C ．这个过程中物块重力所做的功为12GL D ．这个过程中直杆一直都是费力杠杆【答案】C【解析】【详解】 A ．由图知，杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件可知拉力F 逐渐变小，故A 错误；B ．拉力F 和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡力，故B 错误；C ．杠杆由与竖直方向成60°角时，杠杆右端高度12h L =，转到竖直位置时杠杆下端高度降到L 处，所以物体下降高度1122h L L L =-=V ，所以物体重力做功 12W G h GL ==V ，故C 正确； D ．当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为0，杠杆为省力杠杆，故D 错误。

8．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中A ．甲图省力，机械效率甲图大B ．甲图省力，机械效率一样大C ．乙图省力，机械效率乙图大D ．乙图省力，机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】分析甲、乙两图可知，n 甲=3、n 乙=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由1F G nG =+动（）可知，甲图更省力；由η=W W 有总=Gh Gh G h +动可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选B ．9．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.10．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800JB ．工人做的总功为500JC ．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： 400N 2m 800J Gh W ==⨯=有 ，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：250N 4m 1000J W Fs ==⨯=总 ，B 选项错误。

C ．滑轮组的机械效率：800J 80%1000JW W ===有总η， C 选项错误。