械效率的大小．
【详解】
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 W有 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 W总
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W1＜W2，1＞2 ．
【点睛】 本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是 有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小．
最新 简单机械综合测试卷
一、简单机械选择题
1．如图所示,用滑轮组提升重物时,重 200N 的物体在 5s 内匀速上升了 1m.已知拉绳子的力 F 为 120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中
A．绳子自由端被拉下 3m B．拉力 F 做的功为 200J C．滑轮组的机械效率是 83.3% D．拉力 F 的功率是 40W 【答案】C 【解析】 【详解】 A、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升 1m 时，绳子的自由端应被拉下 2m，故 A 错 误； B、拉力为 120N，绳子的自由端应被拉下 2m，则拉力做功为：
B．W1 = W2 η1 < η2 D．W1 > W2 η1 < η2
【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
轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”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 W有 100% 即可比较出二者机 W总
A．F1＞F2；η1＝η2；P1＝P2 C．F1＜F2；η1＜η2；P1＜P2 【答案】A 【解析】
B．F1＞F2；η1＞η2；P1＞P2 D．F1＜F2；η1＞η2；P1＞P2
【详解】
不计绳重及摩擦，因为拉力 F＝ 1 （G+G 轮），n1＝2，n2＝3，所以绳子受到的拉力分别 n
为：F1＝ 1 （G1+G 轮），F2＝ 1 （G2+G 轮），故 F1＞F2；故 CD 错误；
5N；
，所以 G=9N，故选项 D 正确；
故选 D．
11．如图所示，一均匀木板 AB，B 端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板 下垫有长方形木块 C，恰好使木板水平放置．现有水平拉力 F 拉木块 C，在粗糙水平地面上 由 B 向 A 缓慢运动过程中，拉力 F 将
A．变小
B．不变
C．逐渐增大
4．如图所示，利用动滑轮提升一个重为 G 的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为 60%．要使此动滑轮的机械效率达到 90%，则需要提升重力为 G 的物块的个数为 （ ）
A．3 个 【答案】D 【解析】 【详解】
B．4 个
不计绳重和摩擦，
．
C．5 个
D．6 个
，
，要使
，则
5．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（ ）
D．先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】
以杆为研究对象，杆受重力 G 和 C 对它的支持力 F 支，根据杠杆平衡条件可得：F 支•l 支
=G•lG，水平力 F 由 B 向 A 缓慢匀速推动木块，F 支的力臂在增大，重力 G 及其力臂 lG 均不 变，所以根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐减小；由于支持力逐渐减
【答案】C 【解析】 【分析】 根据密度的公式得到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到 A 端的拉力，铝球在 水中受到的浮力等于重力减去 A 端的拉力，根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得 出球的体积，球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积． 【详解】
铝球实心部分的体积：V实
m
2.7kg 2.7 103 kg
10．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的重力，因拉力 F 为 5N，所以弹簧秤读数也为
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
6．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）
，故 B 错误；
C、滑轮组的机械效率
，故 C 正确；
D、拉力 F 的功率
，故 D 错误．
故选 C．
【点睛】
涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功
是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。
2．如图所示，用滑轮组在 4s 内将重为 140N 的物体匀速提升 2m，若动滑轮重 10N，石计 滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，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】
C．拉力做功：W 总=Fs=50N×6m=300J， 有用功：W 有用=Gh=140N×2m=280J，
滑轮组的机械效率：
W有用
=
×100%=
280J
×100%≈93.3%，故
C
正确。
W总
300J
D．
提升 200N 重物时，重物重力增加，据 = W有用 W总
Gh
G
=
=
Gh G动h G G动
可知滑轮组机
A．拉力 F 为 75N B．绳子自由端向上移动了 4m C．滑轮组的机械效率约为 93.3%
D．提升 200N 重物时，滑轮组机械效率不变
【答案】C
【解析】
【详解】
A． 由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力：
1
F=
（G+G 动）= 1 ×（140N+10N）=50N，故 A 错误；
3
3
B．则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，故 B 错误；
×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．
小，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体 C 的压力也逐渐减小，根据影响摩擦力大小
的因素可知，C 和木板间、C 和地面间的摩擦力逐渐减小，拉力和摩擦力是平衡力，由力
的平衡条件可知，水平拉力 F 也逐渐减小．
12．如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图， AOB 为一可绕固定点 O 转动的轻 质杠杆，已知 OA: OB 1: 2 ， A 端用细线挂一空心铝球，质量为 2.7kg ． 当铝球一半体
/ m3
1103 m3 ，
由杠杆平衡的条件可得：FA×OA=FB×OB，
FA
OB OA
FB
2 1
3.5N
7N
，
铝球受到的浮力： F浮 G F mg F 2.7kg 10N / kg 7N 20N ，
铝球排开水的体积：V排
F浮 水g
1103 kg
20N / m3 10N
/
kg
2103 m3
2
3
因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W 额＝G 轮 h，W 有用＝G 物 h，所以利用滑轮
组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；
由
η＝ W有用 W总
可知，机械效率相同，η1＝η2；
又因为所用时间相同，由 P＝ W 可知，拉力做功的功率 P1＝P2，故 B 错误，A 正确． t
故选 A．
8．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
9．如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧各减少一 个钩码，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】
设一个钩码重为 G，一格的长度为 L，原来：3G×4L=4G×3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩
码处各减少一个质量相等的钩码，现在：2G×4L<3G×3L，所以杠杆不再平衡，杠杆向顺时 针方向转动，即右端下沉。故 ACD 错误，B 正确。