(物理)初中物理简单机械专项检测试题(解析版)

一、选择题

1．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%

2．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 【答案】D 【解析】 【详解】 不计绳重和摩擦，

．

B．4 个 C．5 个 D．6 个

，，要使，则

3．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F1、F2、F3，下列关系中正确的是

A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3 【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F1=f；

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=

1f； 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< F1< F3. 故D正确.

4．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OB＝2OA，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180J D．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，F1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

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11(GG动)(300N60N)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=300N×0.5m150J，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的功率为：P故选D。

WF2s绳F2v绳120N0.03m/s3.6W，故D正确。 tt

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，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧各减少一个钩码，杠杆会（ ）

A．左端下沉 C．杠杆仍然平衡 【答案】B 【解析】 【详解】

B．右端下沉 D．无法判断

4L=4G×3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩设一个钩码重为G，一格的长度为L，原来：3G×

4L<3G×3L，所以杠杆不再平衡，杠杆向顺时码处各减少一个质量相等的钩码，现在：2G×针方向转动，即右端下沉。故ACD错误，B正确。

7．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．

8．在生产和生活中经常使用各种机械，使用机械时 A．功率越大，做功越快 B．做功越多，机械效率越高 C．做功越快，机械效率越高 D．可以省力、省距离，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）机械效率是表示有用功所占总功的百分比；即效率越高，有用功所占的比例就越大； （3）功率和效率是无必然联系的； （4）使用任何机械都不省功． 【详解】

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正确； B．机械效率是表示有用功所占总功的百分比，故做功多，而不知道是额外功还是有用功，所以无法判断机械效率，故B错误；

C．由于功率和效率没有直接关系，所以功越快，机械效率不一定越高，故C错误； D．使用任何机械都不省功，故D错误． 故选A．

9．在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是

A．η甲＝η乙，W甲＝W乙 B．η甲＞η乙，W甲＞W乙 C．η甲＜η乙，W甲＜W乙 D．η甲＞η乙，W甲＜W乙 【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

相同．有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W甲＝W乙．根据η=率相同，即η甲＝η乙．故A符合题意．

W有W总可知，机械效

10．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则

A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙 B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙 C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙 D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙 【答案】D 【解析】 【详解】

由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F甲＞F乙；两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式同时，总功越大的，机械效率越小； 所以选D．

W有可知，有用功相W总

11．甲乙两个滑轮组如图所示 ，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ）

A．若G1= G2，拉力做的额外功相同 B．若G1= G2，拉力做的总功相同

C．若G1= G2，甲的机 械效率大于乙的机械效率

D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 【答案】C 【解析】

【详解】

有用功为GH，若G1G2则有用功相等．对动滑轮做的功为额外功W额G动H，乙的动滑轮质量大额外功多，因此乙的总功多，机械效率低．答案AB错，C对．同一个滑轮组提起不同的重物，有用功不同，额外功相同，机械效率不同，提升重物越重机械效率越高．D错．

12．如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡．该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示．据图可知金属杆重（ ）

A．5N 【答案】B 【解析】 【分析】 杠杆的平衡条件 【详解】

B．10N C．20N D．40N

使金属杆转动的力是金属杆的重力，金属杆重心在中心上，所以阻力臂为：

L1=0.8m，

取当拉力F=20N，由图象可知此时阻力臂：

L2=0.4m，

根据杠杆的平衡条件有：

GL1=FL2

所以

G×0.8m=20N×0.4m

解得：

G=10N

13．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η1和η2（忽略绳重和摩擦）．则下列选项正确的是

A．F1＞F2 η1＜η2 P1＜P2 C．F1＜F2 η1＜η2 P1＜P2 【答案】B 【解析】 【详解】

B．F1＞F2 η1=η2 P1=P2 D．F1＜F2 η1＞η2 P1＞P2

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．在相同时间内做的总功相同，它们的功率也相同．故B正确．

14．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 C．减小上坡过程中所施加的力 【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．

B．减少上坡过程中所做的功 D．缩短上坡过程中所用的时间

15．为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（ ）

A．用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度

B．若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少 C．减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率

D．若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力 【答案】C 【解析】 【详解】

A．用动滑轮提升重物上升h高度，因为有两段绳子承重，所以测力计上升2h高度，故A错误；

B．拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大小，而因为要提起动滑轮做功，故做功较多，故B错误； C．减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据滑轮的机械效率，故C正确．

D．用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故D错误． 【点睛】

重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高．

W有用W总W有用W有用+W额外可知，可以提高动

16．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 【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】

A、定滑轮只能改变力的方向，不能省力，不符合题意； 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．

B．动滑轮

C．斜面

D．滑轮组

17．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的速度勻速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重、动滑轮重及摩擦），F及其功率的大小分別为 （ ）

A．20N 2W B．20N 6W C．60N 2W D．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=f/3=60N/3=20N； 绳子自由端的速度为：v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；则拉力F的功率为：P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W；故ACD错误，B正确．

18．如图所示，定滑轮重4N，动滑轮重0.5N，在拉力F的作用下，1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了10cm．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是

A．绳子自由端移动速度为0.3m/s B．拉力F的大小为4N C．拉力F的功率为0.45W D．滑轮组的机械效率为75% 【答案】C 【解析】 【详解】

由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n=2， A．绳端移动的距离是： s=2h=2×0.1m=0.2m， 绳子自由端移动的速度是：

vs0.2m0.2m/s ， t1s11GG动=4N0.5N2.25N， n2故A错误；

B．不计绳重和摩擦，则拉力F故B错误；

C．拉力做的总功：W总 =Fs=2.25N×0.2m=0.45J，拉力F的功率：

W总0.45J0.45W ， t1s故C正确； PD．拉力做的有用功W有 =Gh=4N×0.1m=0.4J，滑轮组的机械效率是： W有0.4J100%100%≈88.9%， W总0.45J故D错误。

19．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F（G物G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误． 故选A．

1nW有100JW有83.3%，故D错可知，两滑轮组的机械效率相等，均为

W总W总120J

20．如图 所示，轻质杠杆可绕 O（O 是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A 端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则

A．F 一定大于 G B．F 一定等于 G C．F 一定小于 G D．以上说法都不正确 【答案】B 【解析】 【详解】

由题意知，O 是杠杆的中点，所以G的力臂与F的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知： F一定等于G。故ACD错误，B正确。