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最新简单机械经典例题经典一、简单机械选择题1．如图所示 , 用滑轮组提升重物时, 重 200N的物体在5s 内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F 为 120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中A．绳子自由端被拉下3m B．拉力 F 做的功为200JC．滑轮组的机械效率是83.3% D．拉力 F 的功率是40W【答案】C【解析】【详解】A 、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升1m 时，绳子的自由端应被拉下2m，故 A 错误；B、拉力为120N，绳子的自由端应被拉下2m，则拉力做功为：，故 B 错误；C、滑轮组的机械效率，故C正确；D、拉力 F 的功率，故D错误．故选 C．【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。

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 ） =50N ，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，滑轮组的机械效率：=W有用280J× 100% ≈93.3%，故 C 正确。

× 100%=W总300JD．提升 200N 重物时，重物重力增加，据=W有用Gh G==可知滑轮组机W总Gh G动 h G G动械效率变大，故 D 错误。

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F2、 F3，下列关系中正确的是F1、A． F1＞ F2＞ F3B． F1＜ F2＜ F3C． F2＞ F1＞F3D． 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 F 1=f ；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，1所以根据二力平衡，此时拉力 F 2=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=2 f；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 F21(G G动)1(300 N60N ) 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W F2 s绳F2v绳120N 0.03m / s 3.6W ，故D正确。

率为： Ptt故选 D。

5．如图所示，轻质杠杆AB，将中点O 支起来，甲图的蜡烛粗细相同，乙图的三支蜡烛完全相同，所有的蜡烛燃烧速度相同。

在蜡烛燃烧的过程中，则杠杆A．甲左端下沉，乙右端下沉B．甲左端下沉，乙仍保持平衡C．甲右端下沉，乙右端下沉D．甲、乙均能保持平衡【答案】 B【解析】【详解】设甲乙两图中的杠杆长均为l 。

图甲中， m 左 l 左 = m 右 l 右，燃烧速度相同，∴蜡烛因燃烧减少的质量m′相同，故左边为：（ m 左- m′） l 左 = m 左 l 左- m′l左，右边为：（m 右- m′） l 右 = m 右 l 右- m′l右，因为 l 左小于 l 右，所以（ m 左 - m′）l 左 = m 左 l 左 - m′l左（m右- m′）l右= m右l右- m′l右，故左端下沉；图乙中，设一只蜡烛的质量为m∵2m× l=m× l，∴直尺在水平位置平衡；∵三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，∴三支蜡烛因燃烧减少的质量m′相同，∵2（m-m′）× l=（ m-m′）× l ，∴在燃烧过程中直尺仍能平衡．故选B．6．下列几种方法中，可以提高机械效率的是A．有用功一定，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 符合题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．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是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，故使用任何机械都不能省功，故B 、C 、D 选项错误；A 选项正确；8． 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 5JC ．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W有用×100%50J 做的总功： W 总 ＝Fs ＝ 40N ×2m ＝ 80J ；斜面的机械效率为：η＝＝×100%W 总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＝30J＝15N，故 D 错误．故选 C.s2m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W 有用4）总功减去功；（ 3）求出了有用功和总功，可利用公式η＝计算出机械效率；（W 总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．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W有相同．有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W 甲＝W 乙．根据η=可知，机械效W总率相同，即η 甲＝η 乙．故A符合题意．10．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率ηG 物的关系，改变G 物，竖直向与物重上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η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η随G物的增大而增大，最终将超过100%B． 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η=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η=知：机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η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，所以总功相同，由η=可知，两装置的机械效率相同，即η．故 B 错误；1=η2C、由图可知，G=12N ，此时η =80%，则η=====，即80%=，解得G动=3N，故C错误；D、 G 物 =6N 时，机械效率η=×100%=×100%=×100%=× 100%≈ 66.7%．故D正确．故选 D．11．如图所示的装置, 100N的物体A在水平面做匀速直线运动,F 重作用在绳自由端的拉力是 20 N,则下列判断正确的是（不计滑轮重和滑轮间摩擦）A．作用在物体 A 上水平拉力是100 NB．作用在物体 A 上水平拉力是 20 NC．物体 A 受到的滑动摩擦力是80 ND．物体 A 受到的滑动摩擦力是40 N【答案】 D【解析】【详解】AB ．根据二力平衡的条件进行分析,因为有两条绳子作用在动滑轮上,所以作用在物体 A 上的水平拉力 F=2×20 N=40 N;故 AB 错误；CD．因为物体匀速运动 ,所以摩擦力等于作用在 A 上的水平拉力 ,大小为 40 N，故 C 错误，D 正确。