【物理】初中物理简单机械解题技巧分析及练习题(含答案)含解析

一、简单机械选择题

1．皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆．下列说法正确的是（ ）

A．为省力，可将用力划浆的手靠近支点 B．为省力，可将用力划浆的手远离支点 C．为省距离，可将用力划浆的手远离支点 D．将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离 【答案】B 【解析】 【分析】

结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆． 【详解】

运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆．

根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆． AB．为省力，可将用力划浆的手远离支点，故A错误，B正确； CD．为省距离，可将用力划浆的手靠近支点，但费距离，故CD错误；

2．如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1， 机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2， 机械效率为η2， 若不计绳重与摩擦，则

A．W1 = W2 η1 = η2 C．W1 < W2 η1 > η2 【答案】C 【解析】 【分析】

B．W1 = W2 η1 < η2 D．W1 > W2 η1 < η2

由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑

轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用械效率的大小． 【详解】

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功相同；

W有W总100%即可比较出二者机

W有根据可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效

W总率越高．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W1＜W2，1＞2． 【点睛】

本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小．

3．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．W1＜W2，η1＞η2 B. W1=W2，η1＜η2 C．W1＞W2 , 1＜2 D．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功相同；根据η ＝

W有W总可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越

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.

4．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．

5．下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ） A．功率大的机械，做功一定多 B．做功多的机械，效率一定高 C．做功快的机械，功率一定大 D．效率高的机械，功率一定大 【答案】C 【解析】

试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值．

解：A、说法错误，功率大，只能说明做功快；

B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大； C、说法正确；

D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大． 故选C．

6．如图为工人用力撬起石头的情景，小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力，其中能正确表示工人左手施力且最省力的是（ ）

A．F1 【答案】C 【解析】

B．F2 C．F3 D．F4

解答： 因为由图可知,四个力中F3的力臂最长，所以根据杆杆平衡条件可知，最省力的是沿F3方向．故选C.

7．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】

B．动滑轮

C．斜面

D．滑轮组

【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．

8．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】

分析甲、乙两图可知，n甲=3、n乙=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由F（GG动）可

1nGh=知，甲图更省力；由η=可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选B． W总GhG动hW有

9．如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB为一可绕固定点O转动的轻质杠杆，已知OA:OB1:2，A 端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg． 当铝球一半体积浸在水中，在B 端施加3.5N 的竖直向下的拉力F 时，杠杆恰好在水平位置平

33衡．（铝2.710kg/m，g10N/kg ）下列结果正确的是

A．该铝球空心部分的体积为1103m3 B．该铝球的体积为3103m3 C．该铝球受到的浮力为20N D．该铝球受到的浮力为40N 【答案】C 【解析】 【分析】

根据密度的公式得到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到A端的拉力，铝球在水中受到的浮力等于重力减去A端的拉力，根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积． 【详解】

铝球实心部分的体积：V实m2.7kg1103m3， 332.710kg/mOB2FB3.5N7N， OA1OA=FB×OB，FA由杠杆平衡的条件可得：FA×

铝球受到的浮力：F浮GFmgF2.7kg10N/kg7N20N， 铝球排开水的体积：V排F浮20N33210m， 33水g110kg/m10N/kg3333铝球的体积：V球2V排2210m410m，

则空心部分的体积：V空V球V实410m110m310m． 【点睛】

本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式．

433333

10．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200J C．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D、拉力F的功率故选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。

，故D错误．

，故C正确；

11．如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是（ ）

A．F1＞F2＞F3 【答案】D 【解析】 【详解】

设物块与地面的摩擦力为f，

第一个图中滑轮为定滑轮，因为使用定滑轮不省力，所以F1=f；

第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力．所以F2=

B．F1＜F2＜F3

C．F2＞F1＞F3

D．F2＜F1＜F3

1f； 2第三个图中滑轮为动滑轮，但F3处作用在动滑轮上，此时动力臂是阻力臂的二分之一，所以要费力即F3=2f； 故F212．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．

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

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．

13．如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆．现在拉杆端点A处施加一竖直向上的力F，使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置．则力F的大小

A．一直变大 C．一直变小 【答案】B 【解析】 【详解】

由题意可知，箱体的重力不变，也就是杠杆的阻力大小不变，动力F竖直向上，重力G竖直向下，这两个力的方向始终平行，根三角形的相似性可知，动力臂与阻力阻的比值是不变的，根据杠杆的平衡条件可知动力与阻力的比值也是不变的，由于阻力不变，所以动力F的大小是始终不变的，故应选B．

B．始终不变 D．先变小后变大

14．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 【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。

B．变大

C．不变

D．先变大后变小

15．如图所示的滑轮组，用F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N，在此过程中，下列说法正确的是

①拉力做的功是120J ②绳子自由端移动的距离是2m ③滑轮组的机械效率是75%

④A点受到的拉力为300N A．①④ C．①③ 【答案】C 【解析】 【详解】

①②．由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离：

B．②③ D．③④

s绳2s物22m=4m；故②错误；

拉力做的功：

W总Fs绳30N4m=120J；故①正确；

③．克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功： W有=fs物=45N×2m=90J， 滑轮组的机械效率：

W有W总100%90J100%=75%故③正确； 120J④．因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力：FA=f=45N；故④错误； 故ABD错误，C正确。

16．在探究“杠杆平衡条件“实验中，杠杆在力F作用下水平平衡，如图所示，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是（ ）

A．一直变小 【答案】C 【解析】 【详解】

B．一直变大 C．一直不变 D．先变小后变大

将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件

Fl11F2l2

可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的． 【点睛】

重点是杠杆平衡条件的应用，要理解当力与杠杆垂直时，力臂是最长的，倾斜后力臂会变短，正是由于杠杆保持平衡，所以力臂减小的同时，拉力要增大．

17．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是

A．甲更省力，甲机械效率大 B．乙更省力，机械效率一样大 C．乙更省力，乙机械效率大 D．甲更省力，机械效率一样大 【答案】B 【解析】 【详解】

由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大．故本题正确选项是B．

18．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 η 与物重 G物的关系，改变 G物，竖直向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，最终将达到 100% B．当 G物=12N 时，弹簧测力计读数为 5N C．此滑轮组动滑轮的重力为 4N

D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改 【答案】B 【解析】 【分析】

（1）使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率；

（2）不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据

W有用W总W有W有W额GhG求得动滑轮的重力，再计算G物=12N时弹

GhG动hGG动簧测力计读数；

（3）G物不变，改变图甲中的绕绳方式，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；克服动滑轮做的额外功相同，由此分析机械效率的变化情况。 【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做额外功，所以总功一定大于有用功；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，但最终不能达到和超过100%，故A错误； BC、由图可知，G=12N，此时η=80%， 不计绳重和摩擦，即： W有用W总W有W有W额GhG，

GhG动hGG动12N80%，

12NG动11（G物G动）（12N3N）5N，故B正确； 33解得动滑轮的重力：G动=3N，故C错误； G物=12N时，弹簧测力计读数：FD、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，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，总功相同，则两装置的机械效率相同。故D错误。 故选：B。

19．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（ ）

A．杠杆仍能平衡 B．杠杆不能平衡，左端下沉 C．杠杆不能平衡，右端下沉 D．无法判断 【答案】C 【解析】

原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力，其对应的力臂分别为OC、OD，

根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=mBgOD，由图知OC＜OD．所以mA＞mB，当向支点

移动相同的距离△L时，两边的力臂都减小△L，此时左边的力矩为：mAg（OC-△L）=mAgOC-mAg△L，

右边的力矩为：mBg（OD-△L）=mBgOD-mBg△L，由于mA＞mB，所以mAg△L＞mBg△L；所以：mAgOC-mAg△L＜mBgOD-mBg△L． 因此杠杆不能平衡，将向悬挂B物体的一端即右端下沉。 故C正确为答案。

20．如图所示的滑轮组上:挂两个质量相等的钩码A B,放手后将出现的现象是（忽略滑轮重,绳重及摩擦） （ ）

A．A下降 B．B下降 C．保持静止 D．无法确定 【答案】A

【解析】分析：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。

解答：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升。 故选：A。

【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。