简单机械知识点大全.docx
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简单机械知识点大全
简单机械知识点（大全）
一、简单机械选择题
1．物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体，滑轮的质量比物体的质量小，若不计绳重及摩擦，提升重物的高度一样，对比如图所示甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是
A．甲更省力，甲的机械效率大
B．乙更省力，乙的机械效率大
C．乙更省力，甲、乙机械效率一样大
D．甲更省力，甲、乙机械效率一样大
【答案】D
【解析】
【分析】
（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh，
1
F（GG动）；
n
（2）把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系．
【详解】
1
（1）不计绳重及摩擦，拉力F（GG动），由图知，n甲=3，n乙=2，
n
所以F甲＜F乙，甲图省力；
（2）由题知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同；
根据W额=G轮h、W有用=G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，
W有用
由有用100%可知，两滑轮组的机械效率相同．
W总
故选D．
2．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250J
C．动滑轮重一定是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；
1
不计摩擦和绳重，根据F=1（G物+G轮）求拉力大小．
n
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=150N×1m=150J，
W有W有150J
由η=，得：
W总===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，所以动滑轮重：
G轮=W额=100J=100N，拉力F的大小：
h1m
11250
F=（G物+G轮）=（150N+100N）=N；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数
333
W有
n=2，对物体做的有用功：
W有=Gh=150N×1m=150J，由η=，得：
W总
W总
W额100J11
h，因此动滑轮重：
G轮=额==100N，拉力F的大小：
F=（G物+G轮）=
h1m22
（150N+100N）=125N；由以上计算可知，对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．
故C正确；
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：
故D错误。
4．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面，用甲滑轮
所做的功为W1，机械效率为1；用乙滑轮所做的总功率为W2，机械效率为2，若不计绳重与摩擦，则（）
A．W1η2B.W1=W2，η1<η2
C．W1>W2,1<2D．W1=W2,1=2
【答案】A【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用
W有
功相同；根据η＝有可知：
当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越W总
少，机械效率越高。
而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效
率越低。
即W1η2.故选C.
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
【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
∴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′）
∴在燃烧过程中直尺仍能平衡．故选B．
6．山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S形”，目的是
A．加快上山时的速度
B．省力
C．减小对物体的做功
D．工作中养成的生活习惯
【答案】B
【解析】斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力．挑物体上山，其实就是斜面的应用，走S形的路线，增加了斜面的长，而斜面越长，越省
力，所以是为了省力．
故选B．
7．利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体，绳子自由端的拉力F=600N。
10s
内物体被匀速提升2m。
不忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法中正确的是
A．动滑轮总重为400N
B．绳子自由端移动的速度为0.8m/s
C．拉力F做功为6000J
D．增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由图知道，承担物重的绳子是四段，即n=4，若忽略绳重及摩擦，则拉力是：
1
FGG动，
4
由此可得动滑轮的总重是：
G动4FG=4600N2000N=400N，由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦，故A错误；
B．绳子自由端移动的距离是：
s=4h=4×2m=8m，绳子自由端移动的速度是：
0.8m/s，
s8m
v
t10s故B正确；
C．拉力做的功是：
W总=Fs=600N×8m=4800J，故C错误；
D．该滑轮组的机械效率是：
=W有用GhGhG=W总FsF4h4F
即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率，故D错误。
8．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．
9．如图所示，手用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功为300J；若借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做功为500J，下列说法错误的是
A．滑轮组机械效率为60%
B．两个过程物体B均匀速运动，机械能增加
C．滑轮组的自重，绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致F2做的功有一部分属于额外功
D．F2做功的功率比F1做功的功率大
【答案】D
【解析】
【详解】
A．根据题意知道，用F1的力将物体B匀速提升h，F1做的是有用功，即W有=300J，借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做的是总功，即W总=500J，由
W有用
有用100%知道，滑轮组的机械效率是：
W总
总
故A不符合题意；
B．由于两个过程物体B均做匀速运动，所以，动能不变，但高度增加，重力势能增大，而动能与势能之和是机械能，所以机械能增大，故B不符合题意；
C．由于需要克服滑轮组的自重及绳子和滑轮之间的摩擦做功，即由此导致F2多做一些
功，即额外功，故C不符合题意；
W
D．由Pt知道，功率由所做的功和完成功所需要的时间决定，根据题意不知道完成
功所用的时间，故无法比较功率的大小，故D符合题意．
10．利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（
A．重力做的功是有用功
B．拉力F1做的功是额外功
C．绳子自由端的拉力F做的功是总功
D．该滑轮的机械效率可能等于100%
【答案】C
【解析】A、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，故A错；
B、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功，即拉力F1做的
功为有用功，克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功，故B错；
C、绳子自由端的拉力F做的功包括有用功、额外功，为总功，故C正确；
D、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额外功，使得有用功小于总功，该滑轮的机械效率总小于100%，故D错．
故选C．
11．如图所示，一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫有长方形木块C，恰好使木板水平放置．现有水平拉力F拉木块C，在粗糙水平地面上
由B向A缓慢运动过程中，拉力F将
A．变小B．不变
C．逐渐增大D．先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】
以杆为研究对象，杆受重力G和C对它的支持力F支，根据杠杆平衡条件可得：
F支?
l支=G?
lG，水平力F由B向A缓慢匀速推动木块，F支的力臂在增大，重力G及其力臂lG均不变，所以根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐减小；由于支持力逐渐减小，且力的作用是相互的，所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小，根据影响摩擦力大小
的因素可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐减小，拉力和摩擦力是平衡力，由力的平衡条件可知，水平拉力F也逐渐减小．
12．轻质杠杆AB可绕中点O自由转动，现在其A端和B端分别施以大小相等的力F1和
F2，它们的方向如图所示，则下列说法中正确的是
A．杠杆会沿顺时针方向转动
B．杠杆会沿逆时针方向转动
C．杠杆会保持平衡
D．无法判读杠杆转动方向
【答案】A
【解析】
【详解】
由图知道，O为杠杆的支点，分别从O点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C、
D，则力F1和F2的力臂分别为OC、OD，如下图所示：
因OA=OB，由几何知识知道，
故OCF1×OC13．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
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=0.36．J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．
14．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min内将货物
匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）．下列说法正确的是
A．作用在钢绳上的拉力的功率为400W
B．动滑轮的重力为200NC．人对绳子的最大拉力为1000ND．该滑轮组的最大机械效率为83.3%
【答案】B
【解析】【分析】
1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离snh，利用WFs求拉力做的功，再利用
W求拉力的功率t
1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：
snh36m18m，
因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则F1GG动，
3动
3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：
F大
G人
mg
60kg10N/kg600N，故C错；
（4）
由F
1
G
3
G动可得，提升的最大物重：
G大
nF大
G动
3600N200N1600N，
机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：
W有
G最大h
G最大
1600N
大
100%
大W总
总
G最大G动h
G最大G动
1600N200N
88.9%，故D
错．故选B．
15．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm，在
B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。
对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是
A．杠杆的动力臂为8cmB．该杠杆为费力杠杆
C．该杠杆的阻力大小为0.5ND．动力F的大小为1.5N
【答案】B
【解析】
【详解】
11
A、当动力在A点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是：
OA=×4×2cm=4c，m故
22
A错误；
1
B、阻力臂OB，3×2cm=6cm>OA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B正
2
确；
C、该杠杆的阻力大小为：
G=4×0.5N=2N，故C错误；
1
D、根据杠杆的平衡条件，F1l1=F2l2，G×OB=F×OA，代入数据，2N×8cm=F×4c，m解得，
2
F=4N，故D错误。
16．如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面，上做匀速直线运动，如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W，使物体B匀速上升3m所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）
【解析】分析：
（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。
（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。
（3）利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉
力所做的功为，再利用求出做功时间。
解答：
不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，。
拉动A向左运动时，A受到向右的拉力不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：
故选：
B。
【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。
17．下图所示的工具中，属于费力杠杆的是：
【解析】
【详解】动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆，应选D。
18．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．20N2WB．20N6W
【答案】B
【解析】
【详解】
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
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；
=20N×0.3m/s=6W；故ACD错误，B正确．
19．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
B．F1>F2η1=η2P1=P2
D．F1η2P1>P2
A．F1>F2η1<η2P1C．F1【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．在相同时间内做的总功相同，它们的功率也相同．故B正确．
20．如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O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×动力臂=阻力
×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A。
21．农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。
在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。
不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（）
A．该滑轮的机械效率η=75%B．滑轮所做的有用功为1200J
C．滑轮自身的重力为100ND．绳子自由端移动的距离大小为3m
【答案】A
【解析】
【详解】
AB．滑轮所做的有用功为：
W有用=Gh=600N×3m=1800J，因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m，则拉力做的总功
为：
W总=Fs=400N×6m=2400J，
所以动滑轮的机械效率为：
W有用×100%=1800J100%=75%，
W总2400J
故A正确，B错误；
C．不计绳重及摩擦，则拉力为：
1
F（GG动），
2
那么动滑轮的重为：
G动=2F-G=2×400N-600N=200N，
故C错误；
D．由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离为：
s=nh=2×3m=6m，
故D错误；
故选A。
22．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
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。
23．用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用
完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组的机械效率为80%，
则下列判断中正确的是
B．动滑轮的重为400N
C．物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500W
D．若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75%
答案】D
解析】
详解】
A，要求滑轮的个数要用完，
用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体
则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：
A、已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为80%，
GA3F?
3500N80%1200N，故A错误；
1
B、不计绳重和摩擦，根据F（G物G动）得动滑轮的重：
n
G动3FGA3500N1200N300N，故B错误；
C、由甲图知，1s后的拉力F=500N，由乙图可知1s后物体的速度v物1m/s，则绳子自由端移动的速度：
v绳3v物31m/s3m/s，所以拉力F的功率：
PFv绳500N3m/s1500W；故C错误；
D、若将重物A的重力减小为900N，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机W有用GhG900N
械效率：
有用100%75%，故D正W总GG动hGG动900N300N
确；故选D．【点睛】
重点是滑轮组中功和及效率的计算，首先应根据第一次做功的额外功或拉力的关系求出动
滑轮的重，再利用效率的公式计算第二次的机械效率．另外在不计摩擦和绳重时，牢记效
率的两个思路：
一是
W有用GhGW有用GhG
W总nFhnF，二是W总GG动hGG动
24．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
W有可知，有用功相
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．
25．甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度．则（）
A．乙升降机提升重物做的有用功较多B．甲升降机的电动机做的额外功较
多
C．甲升降机的电动机做的总功较少D．乙升降机的电动机做的总功较
少
【答案】C
【解析】
【详解】
A．提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故
BCD．既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故
A错误；
BD错误，C正确．
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