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1、2020-2021 年 简单机械易错点汇总及练习测试题一、简单机械选择题1 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】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：=W有W有A 物体时滑轮=
2、，额外功相同，提升W总W有 W额组的机械效率较大，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。2 如图所示，用滑轮组在 4s 内将重为 140N 的物体匀速提升 2m ，若动滑轮重 10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是A拉力 F 为 75NB绳子自由端向上移动了4mC滑轮组的机械效率约为93.3%D提升 200N 重物时，滑轮组机械效率不变【答案】 C【解析】【详解】A 由图可知， n=3，不计摩擦及绳重，拉力：F= 1 （ G+G 动） = 1 （ 140N+10N ） =50
3、N ，故 A 错误；33B则绳端移动的距离：s=3h=3 2m=6m ，故 B 错误；C拉力做功：W 总 =Fs=50N 6m=300J ，有用功： W 有用 =Gh=140N 2m=280J，W有用 100%= 280J 100% 93.3%，故 C 正确。滑轮组的机械效率：=W总300JD 提升 200NW有用Gh=G重物时，重物重力增加，据=可知滑轮组机W总Gh G动 hGG动械效率变大，故D 错误。3 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N 的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率为60%则下列选项错误的是（）A有用功一定是150JB总功一定是250JC动滑轮重
4、一定是100ND拉力大小一定是125N【答案】 D【解析】【分析】知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh 求对物体做的有用功；又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求额外功，不计绳重和摩擦，额外功W 额 =G 轮 h，据此求动滑轮重；不计摩擦和绳重，根据F= 1 （G 物+G 轮 ）求拉力大小n【详解】对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3，对物体做的有用功：W 有=Gh=150N1m=150J，W有，得： W 总 =W有150J由 =250J，因此， W 额 =W 总 -W 有 =250J-150J=100J；因为不W总60%计绳重和摩擦， W 额=G 轮 h，所
5、以动滑轮重：W额100JG 轮=100N ，拉力 F 的大小：h1mF=1 （ G 物 +G 轮 ） = 1 （ 150N+100N ）= 250N ；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数333W有，得： W 总n=2，对物体做的有用功： W 有=Gh=150N1m=150J ，由 =W总W有150J=250J，所以 W 额 =W 总-W 有 =250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W 额=G 轮=60%h，因此动滑轮重：G 轮 = W额 =100J =100N，拉力 F 的大小： F=1 （ G 物+G 轮 ）= 1h1m22（150N+100N ） =125N ；由以上计算可知，对
6、物体做的有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是100N，故 A 、 B、 C 都正确；但拉力不同，故D 错故选 D 4 如图所示，利用动滑轮提升一个重为G 的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60%要使此动滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G 的物块的个数为（ ）A 3 个B 4 个C 5 个D 6 个【答案】D【解析】【详解】不计绳重和摩擦，要使，则5 工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N 的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。 F1、 F2 始终沿竖直方向；图甲中OB2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s 。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下
7、列说法正确的是A甲乙两种方式都省一半的力B甲方式F1 由 150N 逐渐变大C乙方式的有用功是180JD乙方式F2 的功率为3.6W【答案】 D【解析】【分析】（ 1）根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况；（ 2）根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F1 的变化；（ 3）根据 W 有用 =Gh 可求乙方式的有用功；（ 4）根据公式 P=Fv 求出乙方式 F2 的功率。【详解】A 、甲图， F 为动力，已知OB=2OA ，即动力臂为阻力臂的 2 倍，由于不计摩擦、杠杆自1重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F1=150N ；由图乙可知， n=3 ，不计绳重和摩擦，则 F2
8、1 (G G动 )1 (300 N60 N )120N ，故 A 错误；33B、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1为 150N 不变，故 B 错误；C、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W 有用 =Gh=300N0.5m150J，故 C 错误；D、乙方式中 F2=120N ，绳子的自由端的速度为v 绳 =0.01m/s 3=0.03m/s，则乙方式F2 的功WF2 s绳F2v绳120N 0.03m / s3.6W ，故 D 正确。率为： Ptt故选 D 。6 下列几种方法中，可以提高机械效率的是A有用功一定，
9、增大额外功B额外功一定，增大有用功C有用功一定，增大总功D总功一定，增大额外功【答案】 B【解析】【详解】A机械效率是有用功和总功的比值，总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定，增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故A 不符合题意；B额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故B 符合题意；C有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C 不符合题意；D因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则有用功与总功的比值减小，故 D 不符合题意7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（）
10、A16.7%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，= 83.3%8 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G1 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 P1 和 P2，两装置的机械效率分别为1 和 2（忽略绳重和摩擦）则下列选项正确的是A F F ； ； P PBF F ； ； P P121212121212C F1 F2；1 2；P1 P2D F1 F2； 1 2； P1 P2【答
11、案】 A【解析】【详解】不计绳重及摩擦，因为拉力F 1 （ G+G 轮 ）， n12， n2 3，所以绳子受到的拉力分别n为： F11（ G1轮 ）， F21 （ G2+G轮 ），故 F12CD 错误；+GF；故23因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W 额G 轮 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，总功相同；由 W有用可知，机械效率相同，12W总 ；又因为所用时间相同，由P W 可知，拉力做功的功率P12 P ，故 B 错误， A 正确t故选 A 9 如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为 W1，机械
12、效率为 1；用乙装置所做的总功为 W2 ，机械效率为 2若不计绳重与摩擦，则A W1= W ， =BW1= W ， 212212C W1 2D W1 W2， 1 GBF1s1GA F= s2C重力的力臂等于 SD F 方向沿 OO线向下11【答案】A【解析】【详解】AB 由图像可得，A 点到 F 1 的距离为s2，若令A 点到重力的距离为s3，根据杠杆的平衡条件“动力动力臂=阻力阻力臂”可知F1 s2Gs3可以推出F1s3 Gs2由于s3s2可得F1G故 A 选项正确，符合题意，B 选项错误，不符合题意；C重力的力臂为支点 A 到重力的距离，重力竖直向下，因此力臂为水平方向，故C 选项错误，不
13、符合题意；D F1 与 G 在支点同侧，重力方向竖直向下，所以F 的方向应该向上，故D 选项错误，不符合题意。22 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 NB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 JC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
14、省力【答案】 A【解析】1A、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F（ G物G动），2滑轮组的动滑轮所受的重力： G动 =2F- G物=2400N-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=400N2m=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；1D、不计绳重及摩擦，动滑轮组进行受力分析，F（ G物G动），当重物 G换为质量更2大的物体时， F 将变大，更费力，故D 错误故选 A23 某建筑工地要将同一个箱子从地面
15、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24 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
16、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25 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】n 甲 =3、 n 乙 =2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由1G动）可分析甲、乙两图可知，F （ Gn知，甲图更省力；由W有GhB= Gh可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选W总G动 h