简单机械测试卷及答案一、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。
D ．拉力做功的功率： 1000J 100W t 10sW P ===， D 选项错误。
2．在生产和生活中经常使用各种机械，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）功率是表示做功快慢的物理量，即功率越大，做功越快；（2）机械效率是表示有用功所占总功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大； （3）功率和效率是无必然联系的；（4）使用任何机械都不省功．【详解】A ．功率是表示做功快慢的物理量，故做功越快功率一定越大，故A 正确；B ．机械效率是表示有用功所占总功的百分比，故做功多，而不知道是额外功还是有用功，所以无法判断机械效率，故B 错误；C ．由于功率和效率没有直接关系，所以功越快，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 ．3．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面，用甲滑轮所做的功为W 1，机械效率为1η；用乙滑轮所做的总功率为W 2，机械效率为2η，若不计绳重与摩擦，则（ ）A ．W 1＜W 2，η1＞η2 B. W 1=W 2，η1＜η2C ．W 1＞W 2 , 1η＜2ηD ．W 1=W 2 , 1η=2η【答案】A【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；根据η ＝W W 有总可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。
而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。
即W 1<W 2,η1>η2.故选C.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，所用的拉力分别为F 1、F 2、F 3，下列关系中正确的是A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3C．F2＞F1＞F3D．F2＜F1＜F3【答案】D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力F1=f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力F2=12f；第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力，即F3=2f；由此可得F2< F1< F3.故D正确.5．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%．6．如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为（）A．75％ B．66．7％ C．33．3％ D．25％【答案】A【解析】试题分析：由题意可知，人所做的总功为W总=W有+W额=300J+100J=400J，故动滑轮的机械效率为η=W有/W总=300J/400J=75%，故应选A。
【考点定位】机械效率7．用如图所示滑轮组提起重G=320N的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力F=200N，则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计）A．120NB．80NC．60ND．无法计算【答案】B【解析】【详解】由图可知，n=2，由题知，G物=320N，F=200N，∵不考虑绳重和摩擦，，即：，∴动滑轮重：G轮=80N．8．下列简单机械中既可以省力，同时又可以改变力的方向的是A．定滑轮B．动滑轮C．斜面D．滑轮组【答案】D【解析】【分析】不同机械的优缺点都不一样：动滑轮省力，但不能改变力的方向；定滑轮可以改变方向，但不能省力；斜面只能改变力的大小；滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向．【详解】A、定滑轮只能改变力的方向，不能省力，不符合题意；B、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，不符合题意；C、斜面可以省力，不能改变力的方向，不符合题意；D、滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，符合题意；故选D．9．下列说法中正确的是A．机械效率越高，机械做功一定越快B．做功越多的机械，机械效率一定越高C．做功越快的机械，功率一定越大D．功率越大的机械做功一定越多【答案】C【解析】机械效率越高，表示有用功与总功的比值越大，功率表示做功快慢，功率越大，机械做功一定越快．机械效率与功率没有关系，故A错误．做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故B错误．功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率一定越大，故C正确，符合题意为答案．功等于功率与时间的乘积，时间不确定，所以功率越大的机械做功不一定越多，故D错误．10．如图所示，是一种指甲刀的结构示意图下列说法中正确的是A．杠杆ABC是一个省力杠杆B．杠杆DBO的支点是B点C．杠杆DEO是一个等臂杠杆D．指甲刀有三个杠杆，两个省力杠杆，一个费力杠杆【答案】A【解析】【详解】A 、在使用时，杠杆ABC 的动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，故A 正确；B 、C 、杠杆DBO 和杠杆DEO ，阻力作用点都在D 点，动力作用点分别在B 点和E 点，支点都在O 点，都是费力杠杆，故BC 错误；D 、可见指甲刀中有三个杠杆：ABC 、OBD 、0ED ，其中ABC 是省力杠杆，其它两个都是费力杠杆，故D 错误．故选A 。
【点睛】重点是杠杆的分类，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆，但省力杠杆费距离，费力杠杆省距离。
11．同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N 的物体，已知滑轮重20N 、绳重和滑轮的摩擦力不计．则 （ ）A ．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＜η乙B ．手的拉力：F 甲=F 乙； 机械效率：η甲=η乙C ．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＞η乙D ．手的拉力：F 甲＜F 乙；机械效率：η甲＜η乙【答案】C【解析】【详解】甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，G F =甲，并且可以改变力的方向。
乙为动滑轮，12F G G =+乙动（），由题知，G 动=20N ＜G ，因此F F >甲乙。
如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功W 有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由ηW W =有用总 可知，定滑轮的机械效率高，所以ηη>甲乙，故C 正确为答案，选项ABD 错误。
12．下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】【详解】在A 的斜面中，存在F 1×4m=G ×2m ，故F 1=2G ；在B 的滑轮组中，n =3，故F 2=3G ；在C 的定滑轮中，不省力，故F 3=G ；在D 的杠杆中，存在F 4×4l =G ×l ，故F 4=4G ；可见所需动力最小的是D ．13．下列关于机械效率的说法正确的是（ ）A ．越省力的机械，机械效率越高B ．做功越少的机械，机械效率越低C ．做功越慢的机械，机械效率越低D ．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高【答案】D【解析】【详解】A ．机械效率是有用功与总功的比值，与机械省力与否无关，故A 错误．B ．机械效率越低，有用功占总功的比例越低，不一定就是做的功少，故B 错误．C ．做功越慢的机械，功率越小．功率和机械效率是两个不同的概念，二者没有关系，不能说做功越慢的机械，机械效率越低，故C 错误．D ．由η100%W W 有用总=⨯可知，总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高，故D 正确．14．为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（ ）A ．用动滑轮提升重物上升h 高度，测力计也上升h 高度B ．若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少C ．减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D ．若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力【答案】C【解析】【详解】A ．用动滑轮提升重物上升h 高度，因为有两段绳子承重，所以测力计上升2h 高度，故A 错误；B ．拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大小，而因为要提起动滑轮做功，故做功较多，故B 错误；C ．减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据+W W W W W η==有用有用总有用额外可知，可以提高动滑轮的机械效率，故C 正确．D ．用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故D 错误．【点睛】重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高．15．农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。
在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N 的拉力，将重600N 的建材在10s 内匀速提高3m 。
不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（ ）A ．该滑轮的机械效率η=75%B ．滑轮所做的有用功为1200JC ．滑轮自身的重力为100ND ．绳子自由端移动的距离大小为3m【答案】A【解析】【详解】AB ．滑轮所做的有用功为：W 有用=Gh =600N×3m=1800J ，因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m ，则拉力做的总功为：W 总=Fs =400N×6m=2400J ，所以动滑轮的机械效率为： 1800J ×100%=100%=75%2400JW W η=⨯有用总， 故A 正确，B 错误； C ．不计绳重及摩擦，则拉力为：12F G G =+动（）， 那么动滑轮的重为：G 动=2F-G =2×400N-600N=200N ，故C 错误；D ．由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n =2，绳子自由端移动的距离为：s=nh=2×3m=6m ，故D 错误；故选A 。