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800J

B ．工人做的总功为500J

C ．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： 800J 80%1000J W W =

==有总η， C 选项错误。

D ．拉力做功的功率： 1000J 100W t 10s

W P =

==， D 选项错误。

2．轻质杠杆AB 可绕中点O 自由转动，现在其A 端和B 端分别施以大小相等的力F 1和F 2， 它们的方向如图所示，则下列说法中正确的是

A ．杠杆会沿顺时针方向转动

B ．杠杆会沿逆时针方向转动

C ．杠杆会保持平衡

D ．无法判读杠杆转动方向

【答案】A

【解析】

【详解】

由图知道， O 为杠杆的支点，分别从O 点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C 、D ，则力F 1和F 2的力臂分别为OC 、OD ，如下图所示：

因OA =OB ，由几何知识知道，

故OC ＜OD

又因为F 1 和F 2 的大小相等，由平衡条件知道，力与力臂乘积的大小关系是：

F 1 ×OC ＜F 2 ×OD ，

所以，杠杆不能平衡，杠杆会沿顺时针方向转动，即只有A 正确。

3．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:1:2OA OB =，A 端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg ． 当铝球一半体积浸在水中，在B 端施加3.5N 的竖直向下的拉力F 时，杠杆恰好在水平位置平

衡．（332.710/kg m ρ=⨯铝，10/g N kg = ）下列结果正确的是

A ．该铝球空心部分的体积为33110m -⨯

B ．该铝球的体积为33310m -⨯

C ．该铝球受到的浮力为20N

D ．该铝球受到的浮力为40N

【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：33332.71102.710/m kg V m kg m

ρ-===⨯⨯实， 由杠杆平衡的条件可得：F A ×

OA=F B ×OB ，2 3.571A B OB F F N N OA ==⨯=， 铝球受到的浮力： 2.710/720F G F mg F kg N kg N N =-=-=⨯-=浮，

铝球排开水的体积：333320210110/10/F N V m g kg m N kg

ρ-===⨯⨯⨯浮排水， 铝球的体积：333322210410V V m m --==⨯⨯=⨯球排，

则空心部分的体积：433333

410110310V V V m m m ---=-=⨯-⨯=⨯空球实．

【点睛】

本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式．

4．小勇体重600N ，利用如图所示的滑轮组在10s 内使物体A 匀速上升5m ．已知物体A 重为800N ，小勇作用在绳端的拉力大小为500N ，在此过程中，下列说法正确的是

A ．水平地面对小勇的支持力做功为6000J

B ．小勇做的有用功为3000J

C ．小勇拉力的功率为250W

D ．此滑轮组的机械效率为80%

【答案】D

【解析】

水平地面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的，支持力不做功，故A 错；小勇做的

有用功就是克服物体的重力做的功W 有=Gh =800N×

5m=4000J ，故B 错；小勇做的总功为W 总=Fs =500N×10m=5000J ，拉力的功率为P =W 总/t =5000J/10s=500W ，故C 错；滑轮组的机械效率为η=W 有/W 总=4000J/5000J=80%，故D 正确；应选D ．

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；

6．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

5N；，所以G=9N，故选项D正确；

故选D．

7．如图为工人用力撬起石头的情景，小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力，其中能正确表示工人左手施力且最省力的是（）

A．F1B．F2C．F3D．F4

【答案】C

【解析】

解答：因为由图可知,四个力中F3的力臂最长，所以根据杆杆平衡条件可知，最省力的是沿F3方向．故选C.

8．如图所示，手用F 1的力将物体B 匀速提升h ，F 1做功为300J ；若借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度，F 2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F 2做的功有一部分属于额外功

D ．F 2做功的功率比F 1做功的功率大

【答案】D

【解析】

【详解】

A ．根据题意知道，用F 1的力将物体

B 匀速提升h ，F 1做的是有用功，即W 有=300J ，借助滑轮组用F 2的力把物体B 匀速提升相同高度，F 2做的是总功，即W 总=500J ，由100%W W η=⨯有用总

知道，滑轮组的机械效率是： 300J 100%=100%=60%500J

W W η=

⨯⨯有用总, 故A 不符合题意； B ．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F 2多做一些功，即额外功，故C 不符合题意；

D ．由W P t

=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功所用的时间，故无法比较功率的大小，故D 符合题意．

9．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】

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．

10．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中

A．甲图省力，机械效率甲图大

B．甲图省力，机械效率一样大

C．乙图省力，机械效率乙图大

D．乙图省力，机械效率一样大

【答案】B

【解析】

【详解】

分析甲、乙两图可知，n甲=3、n乙=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由

1

F G

n

G

=+

动

（）可

知，甲图更省力；由η=W

W

有

总

=

Gh

Gh G h

+

动

可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选B．

11．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①③B．只有②④

C．只有②③D．只有①④

【答案】B

【解析】

【详解】

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 W 有

总=W W W +有有额，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。

12．如图所示，用一滑轮组在5s 内将一重为200N 的物体向上匀速提起2m ，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。则

A ．物体上升的速度是2.5m/s

B ．拉力F 大小为400N

C ．拉力F 的功率为40W

D ．拉力F 的功率为80W 【答案】D

【解析】

【详解】

A ．由s

v t =得体的速度：

2m

0.4m 5s h

v t ===

故A 项不符合题意；

B ．图可知，绳子段数为2n =，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力：

11200N 100N 22F G ==⨯=

故B 项不符合题意；

CD ．绳子自由端移动的速度：

220.4m s 0.8m s v v ==⨯=绳物

拉力F 的功率：

100N 0.8m s 80W W

Fs

P Fv t t ====⨯=

故C 项不符合题意，D 项符合题意。

A．1s B．2s C．3 s D．4s

【答案】B

【解析】分析：（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。

（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。

（3）利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉

力所做的功为，再利用求出做功时间。

解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时。拉动A向左运动时，A受到向右的拉力不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：

；，则，因此拉力F做

功：，所用时间为。

故选：B。

【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。

14．用图所示装置提升重为350 N的箱子，动滑轮重50N，不计绳重和一切摩擦，下列说法正确的是

A ．该装置不仅省力，还省距离

B ．箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为200 N

C ．箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度

D ．此过程装置的机械效率约为58.3%

【答案】B

【解析】

【详解】

A ．由图知，该装置由两段绳子承重，可以省力，但费距离，故A 错误；

B ．n=2，不计绳重和一切摩擦且箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为：350N 50N 200N 22

G G F ++===轮，故B 正确； C ．n=2，所以箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度一半，故C 错误； D ．不计绳重和一切摩擦时，此装置的机械效率约为：

()

350N 350N 50N 100%100%87.5%W G G h Gh W η++=

=⨯=⨯=轮有用总，故D 错误。 15．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s 内将重为100N 的物体G 匀速提升2m ，每个滑轮的重均为10N ．不计绳重及摩擦，此过程中（ ）

A ．拉力F 甲小于拉力F 乙

B ．F 甲做的功大于F 乙做的功

C ．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率

D ．F 甲做功的功率等于F 乙做功的功率

【答案】D

【解析】

【详解】

由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W 有＝Gh 可知W 甲有＝W 乙有；不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由

η＝可知,η甲＝η乙，故C不正确；D. 拉力做功的功率P＝,由于W总甲＝W总乙、时间t也相同,所以P甲＝P乙，故D正确；故选D.

【点睛】

甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值．

16．骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（）A．缩短上坡过程中所走的路程B．减少上坡过程中所做的功

C．减小上坡过程中所施加的力D．缩短上坡过程中所用的时间

【答案】C

【解析】

【详解】

A．上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不符合题意．B．使用任何机械都不省功，B不符合题意．

C．上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．C 符合题意．

D．速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长．D不符合题意．

17．如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，

g=10N/kg，则下列说法中正确的是（）

A．物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40W

B．物体在水中受到的浮力为320N

C．物体的体积为8×10-3m3

D．物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】C

【解析】

【详解】

A．由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×2m=4m，拉力端移动的速度：

v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N×0.4m/s=80W，故A错；

B．滑轮组的机械效率：η=W有用/W总=（G−F浮）h/Fs=（G−F浮）h/F×2h=G−F浮/2F=400N−F浮/2×200N=80%，解得：F浮 =80N，故B错；

C．由F浮 =ρ水V排g得物体的体积：V=V排 =F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3 m3，故C正确；

D．物体露出水面后，没有了浮力，相当于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%，故D错。

18．如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着。当物块向左匀速运动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（）

A．变小B．变大C．不变D．先变大后变小【答案】A

【解析】

【详解】

把长木板看作杠杆，此杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，当动力臂不变，阻力大小不变，物块向左匀速滑动时，阻力臂在减小，可得动力随之减小，答案选A。

19．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为

A．50J B．25J C．100J D．200J

【答案】B

【解析】

【详解】

如图所示，是动滑轮的特殊用法，拉力是A与地面摩擦力的2倍，

故；

物体A在水平方向上匀速移动5m，则拉力移动的距离：，

拉力F做的功：．

故选B．

20．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m 的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说法正确的是（）

A．绳子自由端沿水平方向移动了6 m

B．物体受到的拉力为750N

C．拉力F的功率为750W

D．滑轮组的机械效率为80%

【答案】D

【解析】

【详解】

A．由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=ns A=2×2m=4m，故A错误；B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力F A=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B错误；

C．拉力F做的功W总=Fs=375N×4m=1500J，则拉力F的功率P===375W，故C

错误；

D．有用功W有=F A s A=600N×2m=1200J，则滑轮组的机械效率

η=×100%=×100%=80%，故D正确；

21．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N．在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是

A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J

B．甲滑轮组所做的有用功为200J ，乙滑轮组所做的有用功为300J C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等

D．甲、乙两滑轮组的机械效率不相等

【答案】A

【解析】

（1）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，

根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同，则

W有=Gh=100N×1m=100J，故A正确、B不正确．

（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2，n乙=3，

∵动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，

∴根据

1

F G G

n

=+

物动

（）可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故C不正确，

（3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，

即W额=G动h=20N×1m=20J，

∵W总=W有+W额，∴两滑轮组的总功相同，即W总=100J+20J=120J，

根据

W

W

η=有

总

可知，两滑轮组的机械效率相等，均为

100J

83.3%

120J

W

W

η==≈

有

总

，故D错

误．

故选A．

22．室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启．根据室内垃圾桶的结构示意图可确定：（）

A．桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆

B．桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆

C．桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆

D．桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆

【答案】D

【解析】

图中的垃圾桶有两个杠杆，DEF为一个杠杆，动力臂大于阻力臂属于省力杠杆；ABC为另一个杠杆，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆，故答案选D．

点睛：本题考查杠杆的分类，难点是如何从生活中的工具中抽象出杠杆，解题方法是判断省力费力杠杆时从动力臂和阻力臂的大小入手．23．如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景．已知重物G所受的重力为700 N，当他沿水平方向用400 N的力拉重物G时，重物G恰好做匀速直线运动．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是

A．该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 N

B．若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s，则4 s后，绳子的拉力所做的功为1 400 J

C．当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动，且绳端运动相同的距离时，工人所做的功大小不同

D．若将重物G换为质量更大的物体，则在不改变其他条件的情况下，工人将更省力

【答案】A

【解析】

A、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，

1

2

F G G

=+

物动

（），

滑轮组的动滑轮所受的重力：G动=2F-G物=2×400N-700N=100N，故A正确；

B、绳子移动的距离，s=vt=0.5m/s×4s=2m，

绳子的拉力所做的功：W=Fs=400N×2m=800J，故B错误；

C、工人所做的功，等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积，与绳子的不同速度无关，大小W=Fs，工人所做的功相同，故C错误；

D、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，

1

2

F G G

=+

物动

（），当重物G换为质量更

大的物体时，F将变大，更费力，故D错误．

故选A．

24．某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是（）

A．两种方式机械效率一定相等

B．两种方式功率一定相等C．两种方式所做的总功一定相等

D．两种方式所做的有用功一定相等

【答案】D

【解析】

【详解】

A．有用功相同，总功不同，机械效率等于有用功和总功的比值，所以机械效率也不同，故A错误．

B．搬运时间不知道，无法比较功率的大小，故B错误．

C．但额外功不同，总功等于额外功与有用功之和，所以总功不同，故C错误，

D．两只搬运方式所做的有用功根据公式W=Gh可知是相同的，故D正确．

25．下列杠杆中属于费力杠杆的是

A． B． C．

D．

【答案】C

【解析】

【详解】

A、剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；

B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误．

C、如图的镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C正确；

D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误；

故选B．

【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。下载本文