最新 简单机械练习题基础、提高、难题_汇总(含答案)经典1

一、简单机械选择题

1．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.

2．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是 A．可以省力或省距离，但不能省功 B．可以省力，同时也可以省功 C．可以省距离，同时也可以省功 D．只有在费力情况时才能省功 【答案】A 【解析】 【详解】

使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A选项正确； 使用任何机械都不能省功，故B、C、D选项错误；

3．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%．

4．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

5．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．120N B．80N C．60N D．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．

，

，

6．如图所示，手用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功为300J；若借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2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F2做的功有一部分属于额外功 D．F2做功的功率比F1做功的功率大 【答案】D 【解析】 【详解】

A．根据题意知道，用F1的力将物体B匀速提升h，F1做的是有用功，即W有=300J，借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做的是总功，即W总=500J，由

W有用100%知道，滑轮组的机械效率是： W总故A不符合题意；

W有用300J100%=100%=60%, W总500JB．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F2多做一些功，即额外功，故C不符合题意； D．由PW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t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 衡力

C．这个过程中物块重力所做的功为杠杆 【答案】C 【解析】 【详解】

B．拉力F和物块重力G是一对平

1GL 2D．这个过程中直杆一直都是费力

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h降到L处，所以物体下降高度VhL1L，转到竖直位置时杠杆下端高度211LL，所以物体重力做功 221WGVhGL，故C正确；

2D．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．在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m.（g取10N/kg）.下列说法正确的是（ ）

A．物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力 B．做的有用功是5J

C．此斜面的机械效率为62.5% D．物体受到的摩擦力大小为10N 【答案】C 【解析】

A. 沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误；B. 所做的有用功：W有用＝Gh＝mgh＝5kg×10N/kg×1m＝50J，故B错误；C. 拉力F对物体2m＝80J；斜面的机械效率为：η＝做的总功：W总＝Fs＝40N×

W有用W总×100%＝

50J×100%80J＝62.5%，故C正确；D. 克服摩擦力所做的额外功：W额＝W总−W有＝80J−50J＝30J，由W

额＝fs可得,物体受到的摩擦力：f＝

W额s＝

30J＝15N，故D错误．故选C. 2m点睛：（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式W＝Gh可求重力做功，即提升物体所做的有用功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式η＝

W有用W总计算出机械效率；（4）总功减去

有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额＝fs求出物体所受斜面的摩擦力．

9．一均匀木板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，恰好使木块水平放置，如图所示，现有水平力F由A向B缓慢匀速推动，在推动过程中，推力F将

B．逐渐减小 D．先增加后减小

A．逐渐增大 C．大小不变 【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，重力的力臂为lG，支持力的力臂为l

支

，根据杠杆平衡条件可得：F支l支=GlG，水平力F由A向B缓慢匀速推动木块，F支的力

臂在减小，重力G及其力臂lG均不变，根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐

渐增大；由于支持力逐渐变大，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体C的压力也逐渐变大，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增大，木块C匀速运动，受到推力和摩擦力是平衡力，推力大小等于摩擦力大小，由力的平衡条件可知，水平推力F也逐渐增大，故A符合题意，BCD不符合题意。

10．如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是①A物体比B物体轻 ②提升A的拉力较大 ③提升A所做的额外功较少 ④提升A做的有用功较多

A．只有①③ C．只有②③ 【答案】B 【解析】 【详解】

B．只有②④ D．只有①④

由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h知，提升A和B所做额外功相同，不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：η=

W有W总W有W额=

W有，额外功相同，提升A物体时滑轮

组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以A物体较重，提升A物体用的拉力较大，故ACD错误，B正确。

11．将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m，高0.4m，斜面对物体的摩擦力为0.3N（物体大小可忽略）．则下列说法正确的是

A．沿斜面向上的拉力0.3N C．有用功1.8J，机械效率20% 【答案】D 【解析】

试题分析：由题意知：物重G=4.5N，高h=0.4m，斜面长L=1.2m，受到的摩擦力f=0.3N，则所做的有用功W有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J，所做的额外功W额=fL=0.3N×1.2m=0.36J．故总功为W总=W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J，机械效率η=W有/W总=1.8J/2.16J=83.3%．故选项D是正确的．

【考点定位】功、机械效率的相关计算．

B．有用功0.36J，机械效率20% D．总功2.16J，机械效率83.3%

12．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．

13．如图所示，属于费力杠杆的是

A．用镊子夹物品 B．用汽水扳子开瓶盖

C．用手推车推货物 D．用羊角锤起钉子

【答案】A 【解析】 【详解】

A、用镊子夹物品时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； B、汽水扳子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； C、用手推车推货物，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； D、用羊角锤起钉子，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆． 故选A． 【点睛】

此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂．

14．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）．下列说法正确的是

A．作用在钢绳上的拉力的功率为400W B．动滑轮的重力为200N C．人对绳子的最大拉力为1000N D．该滑轮组的最大机械效率为83.3% 【答案】B 【解析】 【分析】

（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离snh ，利用WFs 求拉力做的功，再利用

PW求拉力的功率； t（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，利用

W有W总=GhGhG求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力FsF3h3F1F（GG动），据此求动滑轮重力；

3（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力； （4）利用F（GG动）求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率

13W有G最大hG最大大 .

W总G最大G动hG最大G动【详解】

（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：snh36m18m ， 拉力做的功：W总Fs400N18m7200J， 拉力的功率：PW总7200J120W，故A错； t60s（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%， 根据W有W总=GhGhGG300N500NF167N， 可得：拉力

3360%3FsF3h3F因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则F所以，G动nFG31GG动， 3500N200N300N ，故B正确； 3（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：

F大G人mg60kg10N/kg600N ，故C错；

（4）由F1GG动可得，提升的最大物重：3G大nF大G动3600N200N1600N ，

机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：

W有G最大hG最大1600N大100%88.9%，故D

W总G最大G动hG最大G动1600N200N错． 故选B．

15．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。

16．如图，用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m，动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是

A．绳子自由端拉力的功率是70W B．滑轮组的机械效率是85.7%

C．提升重物的过程中所做的额外功是400J

D．提升的重物变成400N时，滑轮组的机械效率将变大 【答案】B 【解析】 【详解】

A．根据图示可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力：

F=

拉力端移动距离：

s=2h=2×2m=4m，

总功：

W总=Fs=350N×4m=1400J，

拉力的功率：

P=

故A错； B．有用功：

W有用=Gh=600N×2m=1200J，

滑轮组的机械效率：

11（G+G轮）=（600N+100N）=350N， 22W总1400J==140W； 10stW有1200Jη==≈85.7%， W总1400J故B正确；

C．提升重物的过程中所做的额外功：

W额=W总﹣W有用=1400J﹣1200J=200J，

故C错；

D．当提升重物的重力减小为400N，做的有用功就变小，而额外功几乎不变，有用功和总功的比值变小，故滑轮组的机械效率变小，故D错；

17．人直接用F1的拉力匀速提升重物，所做的功是W1；若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F2，所做的功是W2（ ） A．F1一定大于F2 C．W2一定大于W1

B．F1一定小于F2

D．只有F2大于F1，W2才大于W1

【答案】C 【解析】 【详解】

AB．直接用F1的力匀速提升重物，则

F1=G，

使用滑轮匀速提升该重物，由于滑轮种类不清楚，F2与G的大小关系不能判断，则无法比较F1与F2的大小．故A、B均错误；

CD．直接用F1的力匀速提升重物，所做的功是：

W1=W有用=Gh；

使用滑轮匀速提升该重物到同一高度，即

W有用=Gh；

但由于至少要克服摩擦力做额外功，故

W2=W有用+W额外，

则

W2＞W1，

故C正确、D错误。 故选C。

18．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（ ）

A．同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大，最终将超过100% B．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变 C．此滑轮组动滑轮的重力为2N D．当G物=6N时，机械效率η=66.7% 【答案】D 【解析】 【详解】

A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式η=

知：机械效率一定小于1，即同一滑轮组

机械效率η随G物的增大而增大，但最终不能超过100%，故A错误；

B、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，

因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W额=G轮h，即额外功W额相同，又因为W总=W有+W额，所以总功相同，由η=

可知，两装置的机械效率相同，即η1=η2．故B错误；

C、由图可知，G=12N，此时η=80%，则η=

=

=

=

=

，即80%=

，解得G动=3N，故

C错误；

D、G物=6N时，机械效率η=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%≈66.7%．故D正确．

故选D．

19．如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）．则下列说法正确的是

A．斜面上的摩擦力是50N C．拉力所做的功是300J 【答案】A 【解析】 【分析】

（1）利用W＝Fs计算该过程拉力F做的功；利用W有＝Gh求出有用功，利用W额＝W总﹣W有求出额外功，然后利用W额＝fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用P

B．拉力的功率是50W D．斜面的机械效率是80%

W有W 3 ＝求拉力做功功率；（）由η＝求斜面的机械效率．

W总t【详解】

AC.拉力F做的功：W总＝Fs＝150N×3m＝450J；有用功：W有用＝Gh＝500N×0.6m＝300J，额外功：W额＝W总﹣W有用＝450J﹣300J＝150J，由W额＝fs可得，物体在斜面上受到的摩擦力：f＝

W额s ＝

W150J450J

＝50N，故A正确、C错误；B.拉力的功率：P＝总 ＝ 3m6st＝75W，故B错；D.斜面的机械效率：η＝ 选A．

W有W总＝300J ×100%66.7%，故D错误．故450J

20．如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）．下列说法正确的是（ ）

A．拉力F1小于拉力F2

B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同 C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械 D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等 【答案】B 【解析】 【详解】

不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G物+G动），n1=2，n2=3，所以绳端的拉力：F1=（G物+G动），F2=（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；

因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动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，则总功相同；因为η=同，故B正确；

使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误；

因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，则s1≠s2，故D错误；

，所以两滑轮组的机械效率相

21．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（ ）

A．3N 【答案】B 【解析】 【分析】

B．6N C．11N D．22N

分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n，不计绳重和摩擦力，拉力F＝拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。 【详解】

1（G+G轮），因为n由图知，承担物重的绳子股数分别为：n1＝3，n2＝2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F1＝由题知F1＝F2，所以

轮

11（G1+G轮），F2＝（G2+G轮）， 321111（G1+G轮）＝（G2+G轮），即：（60N+G轮 ）＝（38N+G3232），

解答动滑轮的重力：G轮＝6N。 故选：B。

22．如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆

A．仍能平衡

B．不能平衡，大球那端下沉 C．不能平衡，小球那端下沉 D．无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】

开始时两球平衡，即力矩相等；当运动时，两球速度相同，则在相同时间内移动的距离相同，大球的力矩减少的快，则大球力矩会小于小球力矩，杠杆向小球那端下沉．

23．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（ ）

A．杠杆仍能平衡 B．杠杆不能平衡，左端下沉 C．杠杆不能平衡，右端下沉 D．无法判断 【答案】C 【解析】

原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力，其对应的力臂分别为OC、OD，

根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=mBgOD，由图知OC＜OD．所以mA＞mB，当向支点移动相同的距离△L时，两边的力臂都减小△L，此时左边的力矩为：mAg（OC-△L）=mAgOC-mAg△L，

右边的力矩为：mBg（OD-△L）=mBgOD-mBg△L，由于mA＞mB，所以mAg△L＞mBg△L；所以：mAgOC-mAg△L＜mBgOD-mBg△L． 因此杠杆不能平衡，将向悬挂B物体的一端即右端下沉。 故C正确为答案。

24．如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆

A．始终是省力杠杆 C．先是省力的，后是费力的 【答案】C 【解析】 【详解】

B．始终是费力杠杆 D．先是费力的，后是省力的

由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆．

25．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是

A．杠杆的动力臂为8cm C．该杠杆的阻力大小为0.5N 【答案】B 【解析】 【详解】

B．该杠杆为费力杠杆 D．动力F的大小为1.5N

A、当动力在A点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是：A错误；

B、阻力臂OB，3×2cm=6cm＞确；

C、该杠杆的阻力大小为：G=4×0.5N=2N，故C错误； D、根据杠杆的平衡条件，F1l1=F2l2，G×OB=F×F=4N，故D错误。

11OA=×4×2cm=4cm，故221OA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B正21OA，代入数据，2N×8cm=F×4cm，解得，2