物理簡單機械專項綜合練習(xí)題(含答案解析)

物理簡單機械專項綜合練習(xí)題（含答案解析）一、選擇題1．以下列圖，斜面長3m，高0.6m，建筑工人用繩子在6s內(nèi)將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是150N（忽略繩子的重力）．則以下說法正確的選項是A．斜面上的摩擦力是50NB．拉力的功率是50WC．拉力所做的功是300JD．斜面的機械效率是80%【答案】A【解析】【解析】（1）利用W＝Fs計算該過程拉力F做的功；利用W有＝Gh求出適用功，利用W額＝W總﹣W有求出額外功，爾后利用W額＝fs計算貨物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用P＝W求拉力做功功率；（3）由η＝W有求斜面的機械效率．tW總【詳解】AC.拉力F做的功：W總＝Fs＝150N×3m＝450J；適用功：W適用＝Gh＝500N×0.6m＝300J，額外功：W額＝W總﹣W適用＝450J﹣300J＝150J，由W額＝fs可得，物體在斜面上碰到的摩擦力：f＝W額150JW總450J＝＝50N，故A正確、C錯誤；B.拉力的功率：P＝＝s3mt6s＝75W，故B錯；D.斜面的機械效率：η＝W有＝300J×100%66.7%，故D錯誤．故W總450J選A．2．如圖是抽水馬桶水箱進(jìn)水自動控制的結(jié)構(gòu)原理圖，AOB為一可繞固定點O轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，已知OA:OB1:2，A端用細(xì)線掛一空心鋁球，質(zhì)量為2.7kg．當(dāng)鋁球一半體積浸在水中，在B端施加3.5N的豎直向下的拉力F時，杠桿恰幸好水平川址平衡．（鋁2.7103kg/m3，g10N/kg）以下結(jié)果正確的選項是A．該鋁球空心部分的體積為1103m3B．該鋁球的體積為3103m3C．該鋁球碰到的浮力為20ND．該鋁球碰到的浮力為40N【答案】C【解析】【解析】依照密度的公式獲取鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積，依照杠桿的平衡條件獲取A端的拉力，鋁球在水中碰到的浮力等于重力減去A端的拉力，依照阿基米德原理求出排開水的體積，從而得出球的體積，球的體積減去實心部分的體積獲取空心部分的體積．【詳解】鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積：V實m2.72.7kg1103m3，103kg/m3由杠桿平衡的條件可得：FA×OA=FB×OB，F(xiàn)AOBFB23.5N7N，OA1鋁球碰到的浮力：F浮GFmgF2.7kg10N/kg7N20N，鋁球排開水的體積：V排F浮20N2103m3，水g110N/kg103kg/m3鋁球的體積：V球2V排22103m34103m3，則空心部分的體積：V空V球V實4104m31103m33103m3．【點睛】本題觀察杠桿和浮力的題目，解決本題的要點知道杠桿的平衡條件和阿基米德原理的公式．3．以下列圖，用滑輪組在4s內(nèi)將重為140N的物體勻速提升2m，若動滑輪重10N，石計滑輪與軸之間的摩擦及繩重。則在此過程中，以下說法正確的選項是A．拉力F為75NB．繩子自由端向上搬動了4mC．滑輪組的機械效率約為93.3%D．提升200N重物時，滑輪組機械效率不變【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，n=3，不計摩擦及繩重，拉力：F=1（G+G動）=1×（140N+10N）=50N，故A錯誤；33B．則繩端搬動的距離：s=3h=3×2m=6m，故B錯誤；C．拉力做功：W總=Fs=50N×6m=300J，適用功：W適用=Gh=140N×2m=280J，滑輪組的機械效率：=W適用×100%=280J×100%≈93.3%，故C正確。W總300JD．提升200NW適用Gh=G重物時，重物重力增加，據(jù)==可知滑輪組機W總GhG動hGG動械效率變大，故D錯誤。4．為研究杠桿平衡條件，老師演示時，先在杠桿兩側(cè)掛鉤碼進(jìn)行實驗研究，再用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼連續(xù)研究（如圖），這樣做的目的是（）A．便于直接讀出拉力的大小

B．便于同學(xué)們觀察實驗C．便于正確理解力臂【答案】C【解析】【解析】【詳解】

D．便于測量力臂的大小從支點到力的作用線的距離叫力臂，在杠桿兩側(cè)掛鉤碼，由于重力的方向是豎直向下的，力臂在杠桿上能夠直接讀出，當(dāng)用彈簧測力計傾斜時，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會發(fā)生變化，相應(yīng)變短，由杠桿的平衡條件知道，力會相應(yīng)增大，才能使杠桿仍保持平衡，因此這樣做實驗?zāi)軌蚣由顚W(xué)生對力臂的正確認(rèn)識，故C正確．5．用以下列圖滑輪組提起重G=320N的物體，整個裝置靜止時，作用在繩自由端的拉力F=200N，則動滑輪自己重力是（繩重及摩擦不計）A．120NB．80NC．60ND．無法計算【答案】B【解析】【詳解】由圖可知，n=2，由題知，G物=320N，F(xiàn)=200N，∵不考慮繩重和摩擦，，即：，∴動滑輪重：G輪=80N．6．以下列圖甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將所掛重物在相等時間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度．若G12，所用豎直向上的拉力分別為12，拉力做功的功＝GF和F率分別為P1212和P，兩裝置的機械效率分別為η和η（忽略繩重和摩擦）．則以下選項正確的是A．F1＞F2；η1＝η2；P1＝P2B．F1＞F2；η1＞η2；P1＞P2C．F1＜F2；η1＜η2；P1＜P2D．F1＜F2；η1＞η2；P1＞P2【答案】A【解析】【詳解】不計繩重及摩擦，由于拉力F＝1（G+G輪），n12n＝2，n＝3，因此繩子碰到的拉力分別為：F1＝1（G1輪），F(xiàn)21（G2+G輪），故F1223由于動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額＝G輪h，W適用＝G物h，因此利用滑輪組做的適用功相同、額外功相同，總功相同；ηW適用η可知，機械效率相同，W總＝η；又由于所用時間相同，由P＝W可知，拉力做功的功率P12＝P，故B錯誤，A正確．t應(yīng)選A．7．以下列圖，杠桿處于平衡狀態(tài)，若是將物體A和B同時向湊近支點的方向搬動相同的距離，以下判斷正確的選項是A．杠桿還可以平衡B．杠桿不能夠平衡，右端下沉C．杠桿不能夠平衡，左端下沉D．無法判斷【答案】C【解析】【詳解】原來杠桿在水平川址處于平衡狀態(tài)，此時作用在杠桿上的力分別為物體A、B的重力，其對應(yīng)的力臂分別為OC、OD，依照杠桿的平衡條件可得：mAgOC=mBgOD，由圖示可知，OC＞OD．因此mA＜mB，當(dāng)向支點搬動相同的距離△L時，兩邊的力臂都減小△L，此時左邊為：mAg（OC﹣△L）=mAgOC﹣mAg△L，右邊為：mBg（OD﹣△L）=mBgOD﹣mBg△L，由于mA＜mB，因此mAg△L＜mBg△L；因此：mAgOC﹣mAg△L＞mBgOD﹣mBg△L．因此杠桿將向懸掛A物體的一端即左端傾斜．應(yīng)選C．8．以下列圖，用一滑輪組在5s內(nèi)將一重為200N的物體向上勻速提起2m，不計動滑輪及繩自重，忽略摩擦。則A．物體上升的速度是

2.5m/s

B．拉力

F大小為

400NC．拉力

F的功率為

40W

D．拉力

F的功率為

80W【答案】

D【解析】【詳解】A．由vs得體的速度：th2mv0.4mst5s故A項不吻合題意；B．圖可知，繩子段數(shù)為n2，不計動滑輪及繩自重，忽略摩擦，則拉力：F1G1200N100N22故B項不吻合題意；CD．繩子自由端搬動的速度：v繩2v物20.4ms0.8ms拉力F的功率：WFsPFv100N0.8ms80Wt故C項不吻合題意，D項吻合題意。9．人直接用F1的拉力勻速提升重物，所做的功是W1；若人使用某機械勻速提升該重物到同一高度則人的拉力為F，所做的功是W（）22A．F1必然大于F2B．F1必然小于F2C．W必然大于WD．只有F大于F，W才大于W212121【答案】C【解析】【詳解】AB．直接用

F1的力勻速提升重物，則F1=G，使用滑輪勻速提升該重物，由于滑輪種類不清楚，

F2與

G的大小關(guān)系不能夠判斷，則無法比較F1與

F2的大小．故

A、B均錯誤；CD．直接用

F1的力勻速提升重物，所做的功是：W1=W適用=Gh；使用滑輪勻速提升該重物到同一高度，即W適用=Gh；但由于最少要戰(zhàn)勝摩擦力做額外功，故W2=W適用+W額外，則W2＞W(wǎng)1，故C正確、D錯誤。應(yīng)選C。10．用F1的拉力直接將重為G的物體A勻速提升h（如圖甲）；換用斜面把物體A勻速提升相同的高度，拉力為F2，物體沿斜面運動的距離為L（如圖乙），利用斜面工作過程中F1A．適用功為F2hB．額外功為F2L－F1hC．總功為（F1+F2）LD．機械效率為F2【答案】B【解析】A.借助斜面做的適用功即為戰(zhàn)勝物體重力所做的功，則WGhFh，故A錯誤；BC.B.有1拉力所做的總功：W總2W額W總-W有2-1，故B正確，C錯誤；D.FL，額外功FLFhW有Fh?1，故D錯誤．應(yīng)選B.機械效率ηF2LW總11．以下列圖，用完好相同的四個滑輪和兩根相同的細(xì)繩組成甲、乙兩個滑輪組，在各自的自由端施加大小分別為F1和F2的拉力，將相同的重物緩慢提升相同的高度（不計繩重和所有摩擦）．以下說法正確的選項是（）A．拉力F1小于拉力F2B．甲、乙兩滑輪組的機械效率相同C．甲、乙兩滑輪組中的動滑輪都是費力機械D．甲、乙兩滑輪組中繩子自由端搬動的距離相等【答案】B【解析】【詳解】不計繩重及摩擦，由于拉力F=（G物+G動），n1=2，n2=3，因此繩端的拉力：F1=（G物+G動），F(xiàn)2=（G物+G動），因此F1＞F2，故A錯誤；由于動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額=G動h，W適用=G物h，因此利用滑輪組做的適用功相同、額外功相同，則總功相同；由于η=，因此兩滑輪組的機械效率相同，故B正確；使用動滑輪能夠省力，動滑輪為省力杠桿，故C錯誤；由于繩子自由端搬動的距離s=nh，n1=2，n2=3，提升物體的高度h相同，因此s1=2h，s=3h，則s≠s，故D錯誤；21212．以下列圖，有一質(zhì)量不計的長木板，左端可繞O點轉(zhuǎn)動，在它的右端放一重為塊，并用一豎直向上的力F拉著。當(dāng)物塊向左勻速運動時，木板向來在水平川址保持靜止，在此過程中，拉力F（）

G的物A．變小B．變大C．不變D．先變大后變小【答案】A【解析】【詳解】把長木板看作杠桿，此杠桿在水平川址平衡，依照杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂可知，當(dāng)動力臂不變，阻力大小不變，物塊向左勻速滑動時，阻力臂在減小，可得動力隨之減小，答案選A。13．以下列圖，每個滑輪的重力相等，不計繩重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙兩種情況下繩子在相等拉力F作用下靜止。則每個動滑輪的重力為（）A．3NB．6NC．11ND．22N【答案】B【解析】【解析】解析可知滑輪組擔(dān)當(dāng)物重的繩子股數(shù)n，不計繩重和摩擦力，拉力F＝1（G+G輪），由于n拉力相同，據(jù)此列方程求動滑輪的重力?！驹斀狻坑蓤D知，擔(dān)當(dāng)物重的繩子股數(shù)分別為：n1＝3，n2＝2，滑輪的重力相等，設(shè)動滑輪的重力為G輪，不計繩重和摩擦力，則拉力分別為：F11（G1+G輪），F(xiàn)21（G2輪），32由題知F1（G1+G輪）＝1（G2+G輪），即：1（60N+G輪）＝1（38N+G1＝F2，因此3232輪），解答動滑輪的重力：G輪＝6N。應(yīng)選：B。14．C點為硬棒AD的重心，硬棒可繞A點轉(zhuǎn)動。在棒的B點施加力F1，F(xiàn)1的方向沿OO'線，棒在圖所示地址處于靜止?fàn)顟B(tài)。則1>GB．Fs1GA．F1=s2C．重力的力臂等于S1D．F1方向沿OO′線向下【答案】A【解析】【詳解】AB．由圖像可得，A點到F1的距離為s2，若令A(yù)點到重力的距離為s3，依照杠桿的平衡條件“動力×動力臂=阻力×阻力臂”可知F1s2Gs3能夠推出F1s3Gs2由于s3s2可得F1G故A選項正確，吻合題意，B選項錯誤，不吻合題意；C．重力的力臂為支點A到重力的距離，重力豎直向下，因此力臂為水平方向，故C選項錯誤，不吻合題意；D．F1與G在支點同側(cè)，重力方向豎直向下，因此１的方向應(yīng)該向上，故D選項錯誤，不F吻合題意。15．用圖所示裝置提升重為350N的箱子，動滑輪重50N，不計繩重和所有摩擦，以下說法正確的選項是A．該裝置不但省力，還省距離B．箱子勻速上升時，人對繩子的拉力為200NC．箱子上升的速度等于繩子自由端伸長的速度D．此過程裝置的機械效率約為58.3%【答案】B【解析】【詳解】A．由圖知，該裝置由兩段繩子承重，能夠省力，但費距離，故A錯誤；B．n=2，不計繩重和所有摩擦且箱子勻速上升時，人對繩子的拉力為：GG輪350N50NF200N，故B正確；22C．n=2，因此箱子上升的速度等于繩子自由端伸長的速度一半，故C錯誤；D．不計繩重和所有摩擦?xí)r，此裝置的機械效率約為：W適用Gh350NW總100%100%87.5%，故D錯誤。GG輪h350N50N16．以下列圖，一根木棒在水平動力（拉力）F的作用下以O(shè)點為軸，由豎直地址逆時針勻速轉(zhuǎn)到水平川址的過程中，若動力臂為L，動力與動力臂的乘積為M，則A．F增大，L增大，

M

增大

B．F增大，L減小，M

減小C．F增大，L減小，

M

增大

D．F減小，L增大，M

增大【答案】

C【解析】【解析】找某一剎時：畫用心臂，解析當(dāng)轉(zhuǎn)動時動力臂和阻力臂的變化情況，依照杠桿平衡條件求解．【詳解】如圖，l為動力臂，L為阻力臂,由杠桿的平衡條件得：Fl=GL；以O(shè)點為軸，由豎直地址逆時針勻速轉(zhuǎn)到水平川址的過程中，l不斷變小，L逐漸增大，G不變；由于杠桿勻速轉(zhuǎn)動，處于動態(tài)平衡；在公式

Fl=GL

中，G不變，

L增大，則

GL、Fl都增大；又知：

l不斷變小，而

Fl不斷增大，因此

F逐漸增大，綜上可知：動力

F增大，動力臂

l減小，動力臂和動力的乘積M=Fl增大；應(yīng)選C．【點睛】畫力臂：①畫力的作用線（用虛線正向或反方向延長）；②從支點作力的作用線的垂線得垂足；③從支點到垂足的距離就是力臂．17．以下列圖的裝置,重100N的物體A在水平面做勻速直線運動,作用在繩自由端的拉力F是20N,則以下判斷正確的選項是（不計滑輪重和滑輪間摩擦）A．作用在物體A上水平拉力是100NB．作用在物體A上水平拉力是20NC．物體A碰到的滑動摩擦力是80ND．物體A碰到的滑動摩擦力是40N【答案】D【解析】【詳解】AB．依照二力平衡的條件進(jìn)行解析,由于有兩條繩子作用在動滑輪上,因此作用在物體A上的水平拉力F=2×20N=40N;故AB錯誤；CD．由于物體勻速運動,因此摩擦力等于作用在A上的水平拉力,大小為40N，故C錯誤，D正確。18．以下列圖所示的工具中，屬于費力杠桿的是：A．鋼絲鉗B．起子C．羊角錘D．鑷子【答案】D【解析】【詳解】動力臂小于阻力臂的杠桿屬于費力杠桿，四幅圖中只有鑷子的動力臂是小于阻力臂的，故應(yīng)選D。19．以下列圖的是工人在平臺上經(jīng)過滑輪組向上拉起重物G的情況．已知重物G所受的重力為700N，當(dāng)他沿水平方向用400N的力拉重物G時，重物G恰好做勻速直線運動．不計繩重及摩擦，以下說法正確的選項是A．該滑輪組的動滑輪所受的重力為100NB．若工人拉動繩子的速度為0.5m/s，則4s后，繩子的拉力所做的功為1400JC．當(dāng)工人用等大的力使繩子以不相同速度勻速運動，且繩端運動相同的距離時，工人所做的功大小不相同D．若將重物G換為質(zhì)量更大的物體，則在不改變其他條件的情況下，工人將更省力【答案】A【解析】1A、不計繩重及摩擦，動滑輪組進(jìn)行受力解析，F(xiàn)（G物G動），2滑輪組的動滑輪所受的重力：

G動=2F-G物=2×

400N-700N=100N，故

A正確；B、繩子搬動的距離，s=vt=0.5m/s×4s=2m，繩子的拉力所做的功：W=Fs=400N×2m=800J，故B錯誤；C、工人所做的功，等于繩子的拉力與繩子搬動距離的乘積，與繩子的不相同速度沒關(guān)，大小W=Fs，工人所做的功相同，故C錯誤；D、不計繩重及摩擦，動滑輪組進(jìn)行受力解析，F(xiàn)1G物）G換為質(zhì)量更（2G動，當(dāng)重物大的物體時，F(xiàn)將變大，更費力，故D錯誤．應(yīng)選A．20．用如圖甲所示的裝置來研究滑輪組的機械效