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1、初中物理简单机械解题技巧及经典题型及练习题（含答案）一、简单机械选择题1 .如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖 直向上匀速提升相同高度.若Gi=G2,所用竖直向上的拉力分别为 F1和F2,拉力做功的功率分别为Pl和P2,两装置的机械效率分别为口和邛（忽略绳重和摩擦）.则下列选项正确的是尊7：A. FiF2 印V * PKP2B. FiF2 印=* Pi=P2C. F1VF2 印V* PkP2D.曰* PiP2【答案】B【解析】【详解】甲滑轮组n是2,乙滑轮组n是3,乙更省力.由于两个滑轮组做的有用功相同，额外功相 同，它们的机械效率也相同.在相同时间内
2、做的总功相同，它们的功率也相同.故B正确.2.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 。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.（铝2.7 103kg/m3, g 10N/kg ）下列结果正确的是A.该铝球空心部分的体积为 1 10 3m3B.该铝球的体积为3 10 3m3C.该铝球受到的浮力为 20ND.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
3、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 2.7kg32.7 103 kg/m3OB2由杠杆平衡的条件可得：FaOA=FbOB, Fa FB 3.5N 7N ,OA1铝球受到的浮力：F浮 G F mg F 2.7kg 10N /kg 7N 20N ,F 浮20N3 3铝球排开水的体积： -332 10 m ,水 g 1 10 kg/m 10N / kg铝球的体积：V球2V排2 2 10 3m3 4 10 3m3,则空心部分的体积： V空 V球V实4 10 4 m
4、3 1 10 3m3 3 10 3m3.【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3.物体做匀速直线运动，拉力 F=60N,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的 摩擦力是A. 60 N B. 120 N C. 20 N D. 180 N【答案】D【解析】【分析】分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据 1 得到物体受到的摩擦力。【详解】从图中得到动滑轮上的绳子段数为3,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，物体受到的摩擦力：f=3F=3X60N=180N。故选D。【点睛】本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑
5、轮上的绳子的段数。Fi、4 .如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为F2、F3,下列关系中正确的是A. F1F2F3B. F1VF2VF3C. F2FlF3D. F2VF1VF3【答案】D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力 Fkf；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力 F2=-f；2第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力，即F3=2f;由此可得F2 Fi刀乙,W甲Wz,C.刀甲刀乙,W甲vW乙D, Y）甲 刀乙,W甲vW乙
6、【答案】A【解析】【详解】物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式 W=Gh可知做的有用功相同；由图可知，动滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重和摩擦，则拉力做的额外功、I， W相同.有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W甲=亚乙.根据刀二淳，可知，机械效W息率相同，即刀甲=刀乙.故A符合题意.6 .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A物体比B物体轻 提升A的拉力较大 提升A所做的额外功较少 提升A做的有用功较多A.只有B.只有C.只有D.只有【答案】B【解析】【详解】
7、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 W W与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：=,额外功相同，提升 A物体时滑轮W息W W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。7 .用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率刀与物重G物的关系，改变 G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出刀与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 刀随G物
8、的增大而增大，最终将超过 100%8 . 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 2ND,当G物=6N时，机械效率 Y =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；由公式定小于1,即同一滑轮组机械效率刀随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，
9、所以总功W有用相同，由T可知，两装置的机械效率相同，即 4=*.故B错误；W总C、由图可知，G=12N,此时Y =80%则国有用网有用|Gh-I _G刀”二回荏己（G+G幼）既环卜即80%=!而西，解得G动=3N，故C错误；D、G物=6N时，机械效率w有用w有用 C I 6N将 徐Y-00%=X100%= 7 y 00%= . X 100%= 66.7% 故 D 正确.W总W总 口十%为 6N+3N故选D.8 .下图所示的工具中，属于费力杠杆的是:B.【答案】D【解析】【详解】 动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆，四幅图中只有镣子的动力臂是小于阻力臂的，故 应选Do9 .下列说法中正确的是A.
10、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10 .如图所示，在水平拉力 F的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以 0.lm/s的速度
11、 匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为 60N （不计绳重、动滑轮重及摩擦），F及其功率的大小分别为 （）A. 20N 2WB. 20N 6WC. 60N 2WD. 30N 6W【答案】B【解析】【详解】由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3,则绳端的拉力：F=V3=60N/3=20N；绳子自由端的速度为：v绳=3v物=3X0.1m/s=0.3m/s；则拉力F的功率为：P=Fv绳=20NX 0.3m/s=6W 故 ACD 错误，B 正确.11 .如图所示，体重为 510N的人，用滑轮组拉重 500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的 速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重
12、为20N （不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）.则 下列计算结果中正确的是A.人对地面的压力为 400NB.绳子自由端受到的拉力大小是100NC.人对地面的压力为 250ND.绳子自由端运动速度是 0.06m/s【答案】A【解析】【详解】1由图知，n=2,所以拉力F -（G轮 f地）110N ;所以人对地面的压力 F压 G F 510N 110N400N ；绳子自由端运动速度 v 2 0.02m/s 0.04m/s； 【点睛】1本题中有用功应该是克服摩擦力做功，即拉力
13、F满足F （与 f地）.212 .如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕。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X动力臂=阻力X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 Ao13 .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
14、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,故二订=2 x5n = ion；物体A在水平方向上匀速移动 5m, I1则拉力移动的距离：,拉力 F 做的功：lV = F5 = 10NX，5m = 25J.故选B.14.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 mB.物体受到的拉力为 750
15、NC.拉力F的功率为750WD.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=nsA=2 x 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 FA=f=0.4G=0.4 X 1500N=600N B错误；* ISOOJlC 拉力F做的功 W =Fs=375NK 4m=15004则拉力 F的功率P= ;=375W,故C错误；D.有用功 WFasa=600NX 2m=1200J则滑轮组的机械效率120。Jx 100%=X 100%=80% 故 D 正确;15 .在探究
16、 杠杆平衡条件 实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测 力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是（）A. 一直变小B. 一直变大C. 一直不变D.先变小后变大【答案】C【解析】【详解】将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂 OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件Fl i F2I2可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的.【点睛】重点是杠杆平衡条件的应用，要理解当力与杠杆垂直时，力臂是最长的，倾斜后力臂会变短，正是由于杠杆保持平衡，所以力臂减小的同时，拉力要增大
17、.16 .如图所示，用同一滑轮组分别将物体 A和物体B匀速提升相同的高度，与提升 B相 比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升 A的过程A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小D.总功较大【答案】D【解析】解：AB.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可知，提升A和B所做额外功相同，故AB错误；W WCD.不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率4-,额外功相同，提W怠 W W升A的过程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，其总功较大，故C错误，D正确.答案为D.点睛
18、：本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮组提 升物体高度相同时额外功是相同的.17.如图所示，在斜面上将一个重 9N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为5N,斜面长3m,高1m。则下列说法中不正确 的是： A.该过程中做的有用功为 9JB.这个斜面的机械效率为 60%C.物体所受到白摩擦力是 5ND.减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率【答案】C(1)根据公式 W=Gh求拉力做的有用功；(2)根据W=Fs求拉力F对物体做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比;(3)克服摩擦力所做的额外功等于总功减去有用功，利用W额=fs求摩擦力；(4)提高斜面的机械效率的方法：减小摩擦力、增大斜面的倾斜程度。【详解】A、拉力做的有用功：W有用=Gh=9NF2,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有用二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,所以两滑轮组的机械效率相C错误;同，故B正确；使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故因为绳子自由端移动的距离s=nh, ni=2, n2=3,提升物体的高度 h相同，所以si=2h,S2=3h,则 siW2,故 D 错误；