2020-2021年簡單機械達標檢測卷（有答案）一、簡單機械選擇題1．分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在5s內(nèi)將重為100N的物體G勻速提升2m，每個滑輪的重均為10N．不計繩重及摩擦，此過程中（）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．甲滑輪組的機械效率小于乙滑輪組的機械效率D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率【答案】D【解析】【詳解】由題可知,甲乙兩滑輪組均將相同物體提升相同高度,由W有＝Gh可知W甲有＝W乙有；不計繩重及摩擦,均只需克服動滑輪自重做額外功,甲乙中均只有一個動滑輪,且動滑輪的重相同,由W額＝G動h可知W甲額＝W乙額，因為W總＝W有+W額,所以W總甲＝W總乙。A.由圖可知,n1＝2,n2＝3，不計繩重及摩擦，則F甲＝（G+G動）＝×（100N+10N）＝55N，F(xiàn)乙＝（G+G動）＝×（100N+10N）＝36.7N<F甲，故A不正確。B.F甲與F乙做的功均為總功,由于W總甲＝W總乙,即F甲做的功等于F乙做的功，故B不正確；C.由于W甲有＝W乙有,W總甲＝W總乙,根據(jù)η＝可知,η甲＝η乙，故C不正確；D.拉力做功的功率P＝,由于W總甲＝W總乙、時間t也相同,所以P甲＝P乙，故D正確；故選D.【點睛】甲、乙兩個滑輪組將同一物體勻速提升至相同的高度，在不計繩重和摩擦的情況下，有用功就是提升重物所做的功，對動滑輪所做的功是額外功，總功等于有用功和額外功之和，機械效率是有用功與總功的比值．2．小勇體重600N，利用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)使物體A勻速上升5m．已知物體A重為800N，小勇作用在繩端的拉力大小為500N，在此過程中，下列說法正確的是A．水平地面對小勇的支持力做功為6000JB．小勇做的有用功為3000JC．小勇拉力的功率為250WD．此滑輪組的機械效率為80%【答案】D【解析】水平地面對小勇的支持力與小勇運動的方向是垂直的，支持力不做功，故A錯；小勇做的有用功就是克服物體的重力做的功W有=Gh=800N×5m=4000J，故B錯；小勇做的總功為W總=Fs=500N×10m=5000J，拉力的功率為P=W總/t=5000J/10s=500W，故C錯；滑輪組的機械效率為η=W有/W總=4000J/5000J=80%，故D正確；應選D．3．如圖所示，定滑輪重4N，動滑輪重0.5N，在拉力F的作用下，1s內(nèi)將重為4N的物體A沿豎直方向勻速提高了10cm．如果不計繩重和摩擦．則以下計算結(jié)果正確的是A．繩子自由端移動速度為0.3m/sB．拉力F的大小為4NC．拉力F的功率為0.45WD．滑輪組的機械效率為75%【答案】C【解析】【詳解】由圖知道，承擔物重的繩子的有效股數(shù)是：n=2，A．繩端移動的距離是：s=2h=2×0.1m=0.2m，繩子自由端移動的速度是：，故A錯誤；B．不計繩重和摩擦，則拉力，故B錯誤；C．拉力做的總功：W總=Fs=2.25N×0.2m=0.45J，拉力F的功率：，故C正確；D．拉力做的有用功W有=Gh=4N×0.1m=0.4J，滑輪組的機械效率是：≈88.9%，故D錯誤。4．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%．5．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，故動滑輪的機械效率為η=W有/W總=300J/400J=75%，故應選A?！究键c定位】機械效率6．下列關于功率和機械效率的說法中，正確的是（）A．功率大的機械，做功一定多B．做功多的機械，效率一定高C．做功快的機械，功率一定大D．效率高的機械，功率一定大【答案】C【解析】試題分析：根據(jù)功、功率、機械效率的關系分析．功率是單位時間內(nèi)做的功的多少，機械效率是有用功與總功的比值．解：A、說法錯誤，功率大，只能說明做功快；B、說法錯誤，由于機械效率是有用功與總功的比值，故做功多，不一定機械效率就大；C、說法正確；D、說法錯誤，機械效率高，只能說明有用功在總功中占的比例大．故選C．7．在斜面上將一個質(zhì)量為5kg的物體勻速拉到高處，如圖所示，沿斜面向上的拉力為40N，斜面長2m、高1m.（g取10N/kg）.下列說法正確的是（）A．物體沿斜面勻速上升時，拉力大小等于摩擦力B．做的有用功是5JC．此斜面的機械效率為62.5%D．物體受到的摩擦力大小為10N【答案】C【解析】A.沿斜面向上拉物體時，物體受重力、支持力、摩擦力和拉力四個力的作用，故A錯誤；B.所做的有用功：W有用＝Gh＝mgh＝5kg×10N/kg×1m＝50J，故B錯誤；C.拉力F對物體做的總功：W總＝Fs＝40N×2m＝80J；斜面的機械效率為：η＝×100%＝×100%＝62.5%，故C正確；D.克服摩擦力所做的額外功：W額＝W總?W有＝80J?50J＝30J，由W額＝fs可得,物體受到的摩擦力：f＝＝＝15N，故D錯誤．故選C.點睛：（1）對物體進行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物體的重力和提升的高度（斜面高），根據(jù)公式W＝Gh可求重力做功，即提升物體所做的有用功；（3）求出了有用功和總功，可利用公式η＝計算出機械效率；（4）總功減去有用功即為克服摩擦力所做的額外功，根據(jù)W額＝fs求出物體所受斜面的摩擦力．8．將一個重為4.5N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端（如圖所示），斜面長1.2m，高0.4m，斜面對物體的摩擦力為0.3N（物體大小可忽略）．則下列說法正確的是A．沿斜面向上的拉力0.3N B．有用功0.36J，機械效率20%C．有用功1.8J，機械效率20% D．總功2.16J，機械效率83.3%【答案】D【解析】試題分析：由題意知：物重G=4.5N，高h=0.4m，斜面長L=1.2m，受到的摩擦力f=0.3N，則所做的有用功W有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J，所做的額外功W額=fL=0.3N×1.2m=0.36J．故總功為W總=W有+W額=1.8J+0.36J=2.16J，機械效率η=W有/W總=1.8J/2.16J=83.3%．故選項D是正確的．【考點定位】功、機械效率的相關計算．9．物理興趣小組用兩個相同滑輪分別組成滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，滑輪的質(zhì)量比物體的質(zhì)量小，若不計繩重及摩擦，提升重物的高度一樣，對比如圖所示甲、乙兩滑輪組，下列說法正確的是A．甲更省力，甲的機械效率大B．乙更省力，乙的機械效率大C．乙更省力，甲、乙機械效率一樣大D．甲更省力，甲、乙機械效率一樣大【答案】D【解析】【分析】（1）由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道承擔物重的繩子股數(shù)n，則繩子自由端移動的距離s=nh，；（2）把相同的重物勻速提升相同的高度，做的有用功相同；不計繩重及摩擦，利用相同的滑輪和繩子、提升相同的高度，做額外功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知利用滑輪組做的總功相同，再根據(jù)效率公式判斷滑輪組機械效率的大小關系．【詳解】（1）不計繩重及摩擦，拉力，由圖知，n甲=3，n乙=2，所以F甲<F乙，甲圖省力；（2）由題知，動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同；根據(jù)W額=G輪h、W有用=G物h，利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，由可知，兩滑輪組的機械效率相同．故選D．10．如圖所示的裝置中,物體A重100N,物體B重10N,在物體B的作用下,物體A在水平面，上做勻速直線運動，如果在物體A上加一個水平向左的拉力F,拉力的功率為30W，使物體B勻速上升3m所用的時間為（不計滑輪與軸之間的摩擦，不計繩重）A．1sB．2sC．3sD．4s【答案】B【解析】分析：（1）物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運動，A受到的摩擦力和掛鉤的拉力是一對平衡力，可求出摩擦力。（2）拉動A向左運動，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、掛鉤的拉力三力平衡，可求出拉力。（3）利用滑輪組距離關系，B移動的距離是A移動距離的3倍，求出A移動的距離，則拉力所做的功為，再利用求出做功時間。解答：不計滑輪與軸之間的摩擦、不計繩重和滑輪重，物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運動時，。拉動A向左運動時，A受到向右的拉力不變，摩擦力的方向向右，此時受力如圖：；，則，因此拉力F做功：，所用時間為。故選：B?！军c睛】此題注意分析滑輪組的繩子段數(shù)，確定所使用的公式，做好受力分析是解題關鍵。11．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離支點C．為省距離，可將用力劃漿的手遠離支點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；12．如圖所示，用一滑輪組在5s內(nèi)將一重為200N的物體向上勻速提起2m，不計動滑輪及繩自重，忽略摩擦。則A．物體上升的速度是2.5m/s B．拉力F大小為400NC．拉力F的功率為40W D．拉力F的功率為80W【答案】D【解析】【詳解】A．由得體的速度：故A項不符合題意；B．圖可知，繩子段數(shù)為，不計動滑輪及繩自重，忽略摩擦，則拉力：故B項不符合題意；CD．繩子自由端移動的速度：拉力F的功率：故C項不符合題意，D項符合題意。13．如圖所示，用完全相同的四個滑輪和兩根相同的細繩組成甲、乙兩個滑輪組，在各自的自由端施加大小分別為F1和F2的拉力，將相同的重物緩慢提升相同的高度（不計繩重和一切摩擦）．下列說法正確的是（）A．拉力F1小于拉力F2B．甲、乙兩滑輪組的機械效率相同C．甲、乙兩滑輪組中的動滑輪都是費力機械D．甲、乙兩滑輪組中繩子自由端移動的距離相等【答案】B【解析】【詳解】不計繩重及摩擦，因為拉力F=（G物+G動），n1=2，n2=3，所以繩端的拉力：F1=（G物+G動），F(xiàn)2=（G物+G動），所以F1＞F2，故A錯誤；因為動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額=G動h，W有用=G物h，所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，則總功相同；因為η=，所以兩滑輪組的機械效率相同，故B正確；使用動滑輪能夠省力，動滑輪為省力杠桿，故C錯誤；因為繩子自由端移動的距離s=nh，n1=2，n2=3，提升物體的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，則s1≠s2，故D錯誤；14．如圖所示，用三個滑輪分別拉同一個物體，沿同一水平面做勻速直線運動，所用的拉力分別是F1、F2、F3，比較它們的大小應是（）A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3【答案】D【解析】【詳解】設物塊與地面的摩擦力為f，第一個圖中滑輪為定滑輪，因為使用定滑輪不省力，所以F1=f；第二個圖中滑輪為動滑輪，因為動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿,使用動滑輪能省一半力．所以F2=f；第三個圖中滑輪為動滑輪，但F3處作用在動滑輪上，此時動力臂是阻力臂的二分之一，所以要費力即F3=2f；故F2<F1<F3；答案為D．15．如圖，O為拉桿式旅行箱的輪軸，OA為拉桿．現(xiàn)在拉桿端點A處施加一豎直向上的力F，使箱體從圖示位置繞O點緩慢逆時針轉(zhuǎn)至接近豎直位置．則力F的大小A．一直變大 B．始終不變C．一直變小 D．先變小后變大【答案】B【解析】【詳解】由題意可知，箱體的重力不變，也就是杠桿的阻力大小不變，動力F豎直向上，重力G豎直向下，這兩個力的方向始終平行，根三角形的相似性可知，動力臂與阻力阻的比值是不變的，根據(jù)杠桿的平衡條件可知動力與阻力的比值也是不變的，由于阻力不變，所以動力F的大小是始終不變的，故應選B．16．如圖所示，有一質(zhì)量不計的長木板，左端可繞O點轉(zhuǎn)動，在它的右端放一重為G的物塊，并用一豎直向上的力F拉著。當物塊向左勻速運動時，木板始終在水平位置保持靜止，在此過程中，拉力F（）A．變小 B．變大 C．不變 D．先變大后變小【答案】A【解析】【詳解】把長木板看作杠桿，此杠桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂可知，當動力臂不變，阻力大小不變，物塊向左勻速滑動時，阻力臂在減小，可得動力隨之減小，答案選A。17．如圖所示的滑輪組，用F=30N的拉力，拉動水平地面上重為300N的物體，使物體勻速前進了2m.物體和地面之間的摩擦力為45N，在此過程中，下列說法正確的是①拉力做的功是120J②繩子自由端移動的距離是2m③滑輪組的機械效率是75%④A點受到的拉力為300NA．①④ B．②③C．①③ D．③④【答案】C【解析】【詳解】①②．由圖可知，n=2，則繩子自由端移動的距離：；故②錯誤；拉力做的功：；故①正確；③．克服物體和地面之間的摩擦力做的功為有用功，則有用功：W有=fs物=45N×2m=90J，滑輪組的機械效率：故③正確；④．因物體在水平地面上做勻速運動，則此時A處繩子的拉力與物體受到的摩擦力是一對平衡力，所以，A點受到的拉力：FA=f=45N；故④錯誤；故ABD錯誤，C正確。18．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】關鍵是根據(jù)杠桿的平衡條件分析，理解當一個力通過支點時，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．19．分別用如圖所示的兩個滑輪組，將同一物體提升到相同高度．若物體受到的重力為100N，動滑輪的重力為20N．在把物體勻速提升1m的過程中，（不計繩重和摩擦）下列說法正確的是A．甲、乙兩滑輪組所做的有用功都是100JB．甲滑輪組所做的有用功為200J，乙滑輪組所做的有用功為300JC．甲、乙滑輪組中繩子的自由端的拉力相等D．甲、乙兩滑輪組的機械效率不相等【答案】A【解析】（1）甲乙兩滑輪組所提的重物相同、上升的高度相同，根據(jù)W=Gh可知兩滑輪組所做的有用功相同，則W有=Gh=100N×1m=100J，故A正確、B不正確．（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n甲=2，n乙=3，∵動滑輪的個數(shù)和重力以及物體的重力相同，∴根據(jù)可知，兩滑輪組繩子自由端的拉力不相等，故C不正確，（3）不計繩重和摩擦時，滑輪組的額外功是由克服動滑輪重力所做的功，根據(jù)W=Gh可知，動滑輪重和上升高度相同時，兩者的額外功相等，即W額=G動h=20N×1m=20J，∵W總=W有+W額，∴兩滑輪組的總功相同，即W總=100J+20J=120J，根據(jù)可知，兩滑輪組的機械效率相等，均為，故D錯誤．故選A．20．室內(nèi)垃圾桶平時桶蓋關閉不使垃圾散發(fā)異味，使用時用腳踩踏板，桶蓋開啟．根據(jù)室內(nèi)垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖可確定：（）A．桶中只有一個杠桿在起作用，且為省力杠桿B．桶中只有一個杠桿在起作用，且為費力杠桿C．桶中有兩個杠桿在起作用，用都是省力杠桿D．桶中有兩個杠桿在起作用，一個是省力杠桿，一個是費力杠桿【答案】D【解析】圖中的垃圾桶有兩個杠桿，DEF為一個杠桿，動力臂大于阻力臂屬于省力杠桿；ABC為另一個杠桿，動力臂小于阻力臂屬于費力杠桿，故答案選D．點睛：本題考查杠桿的分類，難點是如何從生活中的工具中抽象出杠桿，解題方法是判斷省力費力杠桿時從動力臂和阻力臂的大小入手．21．在探究杠桿平衡條件的時候，小明在均勻木板中間挖孔，孔中插一金屬桿，固定在鐵架臺上，木板可以圍繞中間自由轉(zhuǎn)動．每個鉤碼的質(zhì)量為200g，A、B、C、D、E、F為質(zhì)量不計的掛鉤，己知AB＝BO＝OC＝CD，ABOCD的連線與EDF的連線垂直．現(xiàn)在B處掛兩個鉤碼，D處掛一個鉤碼，木板在水平位置平衡（如圖所示）．下列做法能使木板仍在水平位置平衡的是A．在B、D兩處各加掛一個鉤碼B．在B處加掛1個鉤碼，D處加掛2個鉤碼C．B處掛兩個鉤碼不變，把D處的一個鉤碼掛在F處D．把B處兩個鉤碼掛在A處，把D處的一個鉤碼掛在C處【答案】C【解析】【分析】（1）符合杠桿平衡條件F1l1=F2l2，杠桿平衡，不符合杠桿平衡條件，力和力臂乘積大的一端下沉．（2）力臂是從支點到力的作用線的距離，把鉤碼掛在E處、F處杠桿水平平衡時，力臂均和鉤碼掛在D處的力臂相等．【詳解】設AB=BO=OC=CD=L，每個鉤碼的重力為G．A．在B、D兩處各加掛一個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3G×L，右側(cè)力與力臂的積為2G×2L，因3G×L≠2G×2L，所以木板不會平衡，故A錯誤；B．在B處加掛1個鉤碼、D處加掛2個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3G×L，右側(cè)力與力臂的積為3G×2L，因3G×L≠3G×2L，所以木板不會平衡，故B錯誤；C．把D處的一個鉤碼掛在E處或F處，杠桿右側(cè)的力臂不變，仍為OD長，杠桿左右兩側(cè)力與力臂的乘積相等，所以木板會平衡，故C正確．D．把B處兩個鉤碼掛在A處，把D處的一個鉤碼掛在C處，杠桿左側(cè)力與力臂的積為2G×2L，右側(cè)力與力臂的積為G×L，因2G×2L≠G×L，所以木板不會平衡，故D錯誤；故選C．22．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