簡單機(jī)械單元測試題-含答案

簡單機(jī)械單元測試題含答案一、簡單機(jī)械選擇題1．如圖所示，規(guī)格完全相同的滑輪，用相同的繩子繞成甲、乙兩個滑輪組，分別提起重為G1和G2的兩個物體，不計摩擦與繩重，比較它們的省力情況和機(jī)械效率，下列說法正確的是A．若G1=G2，則F1＜F2，甲的機(jī)械效率高B．若G1=G2，則F1＞F2，乙的機(jī)械效率高C．若G1＜G2，則F1＜F2，甲、乙的機(jī)械效率相同D．若G1＜G2，則F1＜F2，乙的機(jī)械效率高【答案】D【解析】【詳解】A.由于滑輪組相同,并且不計摩擦則額外功相等,若G1=G2，則有用功也相同，所以機(jī)械效率相等，故A錯誤；B.甲圖n=3,F1=G1,乙圖n=2,F2=G2,若G1=G2,則F1<F2，提升相同的重物，其機(jī)械效率與繩子的繞法無關(guān)，即機(jī)械效率相同；故B錯誤；C.甲圖n=3,F1=G1,乙圖n=2,F2=G2,若G1<G2,則F1<F2,若G1<G2，則乙圖有用功多，機(jī)械效率高，故C錯誤；D.甲圖n=3,F1=G1,乙圖n=2,F2=G2,若<,則F1<F2;甲乙兩圖由于滑輪組相同,并且不計摩擦則額外功相等,若G1<G2，由W=Gh，可得，則乙圖有用功多，機(jī)械效率高，故D正確；故選D.【點睛】要判斷甲、乙兩圖的繩子段數(shù)來比較省力情況，由于滑輪組相同，并且不計摩擦則額外功相同通過比較有用功的大小可比較機(jī)械效率的高低．2．工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將重均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升0.5m。F1、F2始終沿豎直方向；圖甲中OB＝2OA，圖乙中動滑輪重為60N，重物上升速度為0.01m/s。不計杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是A．甲乙兩種方式都省一半的力B．甲方式F1由150N逐漸變大C．乙方式的有用功是180JD．乙方式F2的功率為3.6W【答案】D【解析】【分析】（1）根據(jù)杠桿的特點和動滑輪的特點分析甲乙兩種方式的省力情況；（2）根據(jù)動力臂和阻力臂的關(guān)系分析甲方式F1的變化；（3）根據(jù)W有用=Gh可求乙方式的有用功；（4）根據(jù)公式P=Fv求出乙方式F2的功率。【詳解】A、甲圖，F(xiàn)1為動力，已知OB=2OA，即動力臂為阻力臂的2倍，由于不計摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動力為阻力的一半，即F1=150N；由圖乙可知，n=3，不計繩重和摩擦，則，故A錯誤；B、甲圖中，重力即阻力的方向是豎直向下的，動力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過程中，動力臂和阻力臂的比值不變，故動力F1為150N不變，故B錯誤；C、不計繩重和摩擦，乙方式的有用功為：W有用=Gh=300N×0.5m150J，故C錯誤；D、乙方式中F2=120N，繩子的自由端的速度為v繩=0.01m/s×3=0.03m/s，則乙方式F2的功率為：，故D正確。故選D。3．用圖中裝置勻速提升重為100N的物體，手的拉力為60N，滑輪的機(jī)械效率為（）A．16.7% B．20% C．83.3% D．100%【答案】C【解析】【詳解】由圖可知，提升重物時滑輪的位置跟被拉動的物體一起運動，則該滑輪為動滑輪；∴拉力移動的距離s=2h，η=====≈83.3%．4．如圖所示，工人利用動滑輪吊起一袋沙的過程中，做了300J的有用功，100J的額外功，則該動滑輪的機(jī)械效率為（）A．75％B．66．7％C．33．3％D．25％【答案】A【解析】試題分析：由題意可知，人所做的總功為W總=W有+W額=300J+100J=400J，故動滑輪的機(jī)械效率為η=W有/W總=300J/400J=75%，故應(yīng)選A?！究键c定位】機(jī)械效率5．如圖所示，小明用相同滑輪組成甲、乙兩裝置，把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲裝置所做的總功為W1，機(jī)械效率為η1；用乙裝置所做的總功為W2，機(jī)械效率為η2．若不計繩重與摩擦，則A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1<η2C．W1<W2，η1>η2 D．W1>W2，η1<η2【答案】C【解析】【分析】由圖可知甲是定滑輪，乙是動滑輪，利用乙滑輪做的額外功多，由“小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓”可知兩種情況的有用功，再根據(jù)總功等于有用功加上額外功，可以比較出兩種情況的總功大?。缓罄忙?即可比較出二者機(jī)械效率的大?。驹斀狻浚?）因為小明分別用甲、乙兩滑輪把同一袋沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同；（2）當(dāng)有用功一定時，甲中所做的總功為對一袋沙所做的功，利用機(jī)械時做的額外功越少，則總功就越少，機(jī)械效率就越高；（3）又因為乙是動滑輪,乙中所做的總功還要加上對動滑輪所做的功,利用乙滑輪做的額外功多,則總功越多,機(jī)械效率越低。即W1小于W2,η1大于η2.故選C.6．如圖所示，動滑輪重為1N，拉力F為5N，則重物G和彈簧秤讀數(shù)為A．G為4N，彈簧秤讀數(shù)為5NB．G為9N，彈簧秤讀數(shù)為10NC．G為10N，彈簧秤讀數(shù)為5ND．G為9N，彈簧秤讀數(shù)為5N【答案】D【解析】此時彈簧秤與拉力F共同承擔(dān)重物和滑輪的重力，因拉力F為5N，所以彈簧秤讀數(shù)也為5N；，所以G=9N，故選項D正確；故選D．7．如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計滑輪自重及摩擦，則最省力的是A． B．C． D．【答案】C【解析】【詳解】A．此圖是動滑輪，由動滑輪及其工作特點可知，省一半的力，即F=G；B．此圖是定滑輪，由定滑輪及其工作特點可知，不省力，即F=G；C．此圖是滑輪組，繞在動滑輪上的繩子由3股，則F=G；D．此圖是滑輪組，繞在動滑輪上的繩子由2股，則F=G．由以上可知：在滑輪重及摩擦不計的情況下最省力的是C，C符合題意．8．如圖所示，用相同的滑輪不同的繞法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不計，在物體勻速上升的過程中A．甲圖省力，機(jī)械效率甲圖大B．甲圖省力，機(jī)械效率一樣大C．乙圖省力，機(jī)械效率乙圖大D．乙圖省力，機(jī)械效率一樣大【答案】B【解析】【詳解】分析甲、乙兩圖可知，n甲=3、n乙=2；因繩重和摩擦忽略不計，所以由可知，甲圖更省力；由η==可知，甲乙滑輪組的機(jī)械效率一樣，故選B．9．如圖所示的滑輪組上:掛兩個質(zhì)量相等的鉤碼AB,放手后將出現(xiàn)的現(xiàn)象是（忽略滑輪重,繩重及摩擦）（）A．A下降B．B下降C．保持靜止D．無法確定【答案】A【解析】分析：利用動滑輪、定滑輪的省力特點分析解答此題。定滑輪只能改變力的方向，不能省力，動滑輪可以省一半的力。解答：B所在的滑輪為動滑輪，動滑輪省一半的力，A所在的滑輪為定滑輪，定滑輪不省力；A與B質(zhì)量相等，重力相等，將B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升。故選：A?！军c睛】此題考查了動滑輪、定滑輪的省力特點，難點是判斷動滑輪和定滑輪，屬于基礎(chǔ)題目。10．皮劃艇是我國奧運優(yōu)勢項目之一，如圖所示，比賽中運動員一手撐住漿柄的末端（視為支點），另一手用力劃漿．下列說法正確的是（）A．為省力，可將用力劃漿的手靠近支點B．為省力，可將用力劃漿的手遠(yuǎn)離支點C．為省距離，可將用力劃漿的手遠(yuǎn)離支點D．將用力劃漿的手靠近支點，既能省力又能省距離【答案】B【解析】【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿．【詳解】運動員一手撐住漿柄的末端（視為支點），另一手用力劃漿．根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，船槳在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿．AB．為省力，可將用力劃漿的手遠(yuǎn)離支點，故A錯誤，B正確；CD．為省距離，可將用力劃漿的手靠近支點，但費距離，故CD錯誤；11．下圖所示的工具中，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。12．在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械，使用機(jī)械時A．功率越大，做功越快B．做功越多，機(jī)械效率越高C．做功越快，機(jī)械效率越高D．可以省力、省距離，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）機(jī)械效率是表示有用功所占總功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大；（3）功率和效率是無必然聯(lián)系的；（4）使用任何機(jī)械都不省功．【詳解】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正確；B．機(jī)械效率是表示有用功所占總功的百分比，故做功多，而不知道是額外功還是有用功，所以無法判斷機(jī)械效率，故B錯誤；C．由于功率和效率沒有直接關(guān)系，所以功越快，機(jī)械效率不一定越高，故C錯誤；D．使用任何機(jī)械都不省功，故D錯誤．故選A．13．如圖所示，物體浸沒在水中，工人用200N的拉力F在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速提升2m，物體沒有露出水面，此時滑輪組的機(jī)械效率是80%，不計繩重和摩擦，g=10N/kg，則下列說法中正確的是（）A．物體露出水面前，工人勻速提升重物時拉力的功率為40WB．物體在水中受到的浮力為320NC．物體的體積為8×10-3m3D．物體露出水面后，此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將小于80%【答案】C【解析】【詳解】A．由圖知，n=2，拉力端移動的距離：s=2h=2×2m=4m，拉力端移動的速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A錯；B．滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用/W總=（G?F?。﹉/Fs=（G?F浮）h/F×2h=G?F浮/2F=400N?F浮/2×200N=80%，解得：F浮=80N，故B錯；C．由F浮=ρ水V排g得物體的體積：V=V排=F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3m3，故C正確；D．物體露出水面后，沒有了浮力，相當(dāng)于增加了提升物體的重，增大了有用功，不計繩重和摩擦，額外功不變，有用功和總功的比值變大，此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將大于80%，故D錯。14．用圖3甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N、繩重和摩擦力不計．則A．手的拉力：F甲=F乙；機(jī)械效率：η甲=η乙B．手的拉力：F甲＜F乙；機(jī)械效率：η甲＜η乙C．手的拉力：F甲＞F乙；機(jī)械效率：η甲＜η乙D．手的拉力：F甲＞F乙；機(jī)械效率：η甲＞η乙【答案】D【解析】【詳解】由圖可知，甲滑輪是定滑輪，使用該滑輪不省力，所以拉力等于物體的重力；乙滑輪是動滑輪，使用該滑輪可以省一半的力，即拉力等于物體和滑輪總重力的一半，則手的拉力：F甲＞F乙；兩幅圖中的W有是克服物體重力做的功是相同的，但乙圖中拉力做功要克服動滑輪的重力做功，比甲圖中做的總功要多，所以結(jié)合機(jī)械效率公式可知，有用功相同時，總功越大的，機(jī)械效率越?。凰赃xD．15．同一滑輪用如圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N、繩重和滑輪的摩擦力不計．則（）A．手的拉力：F甲＞F乙；機(jī)械效率：η甲＜η乙B．手的拉力：F甲=F乙；機(jī)械效率：η甲=η乙C．手的拉力：F甲＞F乙；機(jī)械效率：η甲＞η乙D．手的拉力：F甲＜F乙；機(jī)械效率：η甲＜η乙【答案】C【解析】【詳解】甲為定滑輪，由定滑輪的使用特點可知：繩重和摩擦力不計，，并且可以改變力的方向。乙為動滑輪，，由題知，G動=20N＜G，因此。如圖所示，用定滑輪和動滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計繩重與摩擦，則所做的有用功W有用一樣大，由于要克服動滑輪重力的作用，所以使用動滑輪做的總功多，由可知，定滑輪的機(jī)械效率高，所以，故C正確為答案，選項ABD錯誤。16．下列關(guān)于機(jī)械效率的說法正確的是（）A．越省力的機(jī)械，機(jī)械效率越高B．做功越少的機(jī)械，機(jī)械效率越低C．做功越慢的機(jī)械，機(jī)械效率越低D．總功相同，有用功越大的機(jī)械，機(jī)械效率越高【答案】D【解析】【詳解】A．機(jī)械效率是有用功與總功的比值，與機(jī)械省力與否無關(guān)，故A錯誤．B．機(jī)械效率越低，有用功占總功的比例越低，不一定就是做的功少，故B錯誤．C．做功越慢的機(jī)械，功率越?。β屎蜋C(jī)械效率是兩個不同的概念，二者沒有關(guān)系，不能說做功越慢的機(jī)械，機(jī)械效率越低，故C錯誤．D．由可知，總功相同，有用功越大的機(jī)械，機(jī)械效率越高，故D正確．17．在探究“杠桿平衡條件“實驗中，杠桿在力F作用下水平平衡，如圖所示，現(xiàn)將彈簧測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中，杠桿始終保持水平平衡，則拉力F與其力臂的乘積變化情況是（）A．一直變小 B．一直變大 C．一直不變 D．先變小后變大【答案】C【解析】【詳解】將測力計繞B點從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中，鉤碼的重力不變，其力臂OA不變，即阻力與阻力臂的乘積不變；由于杠桿始終保持水平平衡，所以根據(jù)杠桿的平衡條件可知，拉力F與其力臂的乘積也是不變的．【點睛】重點是杠桿平衡條件的應(yīng)用，要理解當(dāng)力與杠桿垂直時，力臂是最長的，傾斜后力臂會變短，正是由于杠桿保持平衡，所以力臂減小的同時，拉力要增大．18．在使用下列簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式，所用動力最小的是（不計機(jī)械自重、繩重和摩擦）（）A．B．C．D．【答案】D【解析】不計機(jī)械自重繩重和摩擦，即在理想狀況下：A.圖示是一個定滑輪拉力F1＝G；B.根據(jù)勾股定理知h＝＝3m,圖中為斜面,F2×5m＝G×3m,得到F2＝0.6G；C.如圖所示,由圖可知，由杠桿平衡條件可得：F3×L2＝G×LG,拉力F3＝G×G＝0.4G；D.由圖示可知,滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n＝3,拉力F4＝G；因此最小拉力是F4；故選：D。點睛：由圖示滑輪組，確定滑輪組的種類，根據(jù)滑輪組公式求出拉力F1、F4；由勾股定理求出斜面的高，根據(jù)斜面公式求出拉力F2的大??；由圖示杠桿求出動力臂與阻力臂的關(guān)系，然后由杠桿平衡條件求出拉力F3；最后比較各力大小，確定哪個拉力最小。19．內(nèi)有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡．下列四個圖中，能正確表示飲料罐（含飲料）所受重力的示意圖是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】【詳解】重力的方向始終豎直向下，故CD錯誤；根據(jù)題意，內(nèi)有少量飲料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件知，只有重力的作用線經(jīng)過支點時，罐子才會保持平衡，故A正確，B錯誤．故選A．【點睛】關(guān)鍵是根據(jù)杠桿的平衡條件分析，理解當(dāng)一個力通過支點時，此力的力臂為零，對杠桿起不到任何作用，即原來平衡的杠桿會仍然平衡．20．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，棒在圖所示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則A．F1>G B．F1=C．重力的力臂等于S1 D．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，根據(jù)杠桿的平衡條件“動力×動力臂=阻力×阻力臂”可知可以推出由于可得故A選項正確，符合題意，B選項錯誤，不符合題意；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，不符合題意；D．F1與G在支點同側(cè)，重力方向豎直向下，所以F１的方向應(yīng)該向上，故D選項錯誤，不符合題意。21．某建筑工地要將同一個箱子從地面搬上二樓，如果分別采用如圖所示的兩種方式搬運，F(xiàn)1和F2做功的情況，以下判斷正確的是（）A．兩種方式機(jī)械效率一定相等B．兩種方式功率一定相等C．兩種方式所做的總功一定相等D．兩種方式所做的有用功一定相等【答案】D【解析】【詳解】A．有用功相同，總功不同，機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，所以機(jī)械效率也不同，故A錯誤．B．搬運時間不知道，無法比較功率的大小，故B錯誤．C．但額外功不同，總功等于額外功與有用功之和，所以總功不同，故C錯誤，D．兩只搬運方式所做的有用功根據(jù)公式W=Gh可知是相同的，故D正確．22．如圖所示，在斜面上將一個重9N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力為5N，斜面長3m，高1m。則下列說法中不正確的是：A．該過程中做的有用功為9JB．這個斜面的機(jī)械效率為60%C．物體所受到的摩擦力是5ND．減小斜面與物體間的摩擦可以提高斜面的機(jī)械效率【答案】C【解析】【分析】（1）根據(jù)公式W=Gh求拉力做的有用功；（2）根據(jù)W=Fs求拉力F對物體做的總功，斜面的機(jī)械效率等于有用功與總功之比；（3）克服摩擦力所做的額外功等于總功減去有用功，利用W額=fs求摩擦力；（4）提高斜面的機(jī)械效率的方法：減小摩擦力、增大斜面的傾斜程度?！驹斀狻緼、拉力做的有用功：W有用=Gh=9N×1m=9J，故A正確，不符合題意；B、拉力F對物體做的總功：W總=Fs=5N×3m=15J，斜面的機(jī)械效率，故B正確，不符合題意；C、克服摩擦力所做的額外功：W額=W總-W有=15J-9J=6J，由W額=fs得摩擦力，故C錯誤，符合題意；D、減小斜面與物體間的摩擦，可以減小額外功，有用功不變，總功減小，有用功與總功的比值變大，可以提高斜面的機(jī)械效率，故D正確，不符合題意。故選C?！军c睛】本題考查斜面的機(jī)械效率的計算，明確有用功和總功、額外功之間的關(guān)系以及額外功為克服摩擦力所做的功是解決本題的關(guān)鍵。23．如圖所示，杠桿上分別放著質(zhì)量不相等的兩個球，杠桿在水平位置平衡，如果兩球以相同速度同時勻速向支點移動，則杠桿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．無法判斷【答案】C【解析】【詳解】開始時兩球平衡，即力矩相等；當(dāng)運動時，兩球速度相同，則在相同時間內(nèi)移動的距離相同，大球的力矩減少的快，則大球力矩會小于小球力矩