简单机械基础测试题一、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：800J80%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．如图所示，定滑轮重4N ，动滑轮重0.5N ，在拉力F 的作用下，1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm ．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是A ．绳子自由端移动速度为0.3m/sB ．拉力F 的大小为4NC ．拉力F 的功率为0.45WD ．滑轮组的机械效率为75% 【答案】C 【解析】 【详解】由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n =2， A ．绳端移动的距离是： s =2h =2×0.1m=0.2m ， 绳子自由端移动的速度是：0.2m 0.2m/s 1s s v t === ， 故A 错误； B ．不计绳重和摩擦，则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2F G G n =+⨯+=动， 故B 错误；C ．拉力做的总功：W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ，拉力F 的功率：0.45J0.45W 1s W P t ===总 ， 故C 正确； D ．拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ，滑轮组的机械效率是： 0.4J100%100%0.45JW W η=⨯=⨯有总≈88.9%， 故D 错误。
3．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 NB ．120 NC ．20 ND ．180 N 【答案】D 【解析】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。
4．山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是A．加快上山时的速度B．省力C．减小对物体的做功D．工作中养成的生活习惯【答案】B【解析】斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力．挑物体上山，其实就是斜面的应用，走S形的路线，增加了斜面的长，而斜面越长，越省力，所以是为了省力．故选B．5．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【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 10s s 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 GW 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。
6．如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为W 1，机械效率为η1；用乙装置所做的总功为W 2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则A ．W 1 = W 2，η1 =η2B ．W 1 = W 2，η1 <η2C ．W 1 < W 2，η1 >η2D ．W 1 > W 2，η1 <η2【答案】C 【解析】 【分析】由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用η=WW有用总即可比较出二者机械效率的大小．【详解】（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；（3）又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。
即W1小于W2,η1大于η2.故选C.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．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．在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W 甲、W 乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是A ．η甲＝η乙，W 甲＝W 乙B ．η甲＞η乙，W 甲＞W 乙C ．η甲＜η乙，W 甲＜W 乙D ．η甲＞η乙，W 甲＜W 乙 【答案】A 【解析】 【详解】物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式W=Gh 可知做的有用功相同；由图可知，动滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功相同．有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W甲＝W乙．根据η=WW有总可知，机械效率相同，即η甲＝η乙．故A符合题意．10．甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度．则（）A．乙升降机提升重物做的有用功较多B．甲升降机的电动机做的额外功较多C．甲升降机的电动机做的总功较少D．乙升降机的电动机做的总功较少【答案】C【解析】【详解】A．提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故A错误；BCD．既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故BD错误，C正确．11．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 Gn G=+动（）；（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】（1）不计绳重及摩擦，拉力1F G nG =+动（），由图知，n 甲=3，n 乙=2， 所以F 甲<F 乙，甲图省力；（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100%=⨯有用总W W η可知，两滑轮组的机械效率相同． 故选D ．12．关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（ ） A ．做的有用功越多，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 ．省力越多的机械，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，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A 错误；B 、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故B 错误；C 、省力多的机械的机械效率往往偏低，故C 错误；D 、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故D 正确；故选D ． 【点睛】①总功＝有用功+额外功；②有用功和总功的比值叫机械效率；③由机械效率的定义可知，机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，与做功多少、功率大小无关．13．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。