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1.拧螺丝时用的螺丝刀属于简单机械中的（
A.斜面
B.轮轴
C.杠杆
D.滑轮
B
）A.斜面
B.轮轴
C.杠杆
D.滑轮
答案
1. B
解析
【分析】解题时先回忆各类简单机械的定义与结构特点，再对应螺丝刀的构造逐一分析选项：首先明确各简单机械的核心特征，再判断螺丝刀的刀柄（轮）和金属杆（轴）的组合是否符合对应类型，排除不符合的选项即可得出答案。
【解析】逐一分析选项：
1. 选项A：斜面是与水平面成夹角的倾斜平面（如盘山公路），螺丝刀不属于斜面类简单机械，排除A；
2. 选项B：轮轴由“轮”和“轴”组成，二者可绕共同轴线旋转，螺丝刀的刀柄相当于“轮”，金属杆相当于“轴”，符合轮轴的结构特征，B正确；
3. 选项C：杠杆是可绕固定支点转动的硬棒，虽螺丝刀使用有杠杆特征，但它属于轮轴类简单机械，并非杠杆的典型应用，排除C；
4. 选项D：滑轮是周边带槽、可绕轴转动的轮，与螺丝刀结构不符，排除D；
综上，答案为B。
【答案】B
【知识点】简单机械（轮轴）
【点评】本题考查常见简单机械的识别，需准确区分轮轴、杠杆等简单机械的结构差异，属于基础概念题，难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】逐一分析选项：
1. 选项A：斜面是与水平面成夹角的倾斜平面（如盘山公路），螺丝刀不属于斜面类简单机械，排除A；
2. 选项B：轮轴由“轮”和“轴”组成，二者可绕共同轴线旋转，螺丝刀的刀柄相当于“轮”，金属杆相当于“轴”，符合轮轴的结构特征，B正确；
3. 选项C：杠杆是可绕固定支点转动的硬棒，虽螺丝刀使用有杠杆特征，但它属于轮轴类简单机械，并非杠杆的典型应用，排除C；
4. 选项D：滑轮是周边带槽、可绕轴转动的轮，与螺丝刀结构不符，排除D；
综上，答案为B。
【答案】B
【知识点】简单机械（轮轴）
【点评】本题考查常见简单机械的识别，需准确区分轮轴、杠杆等简单机械的结构差异，属于基础概念题，难度适中。
【难度系数】0.3
2.如图，小明利用动滑轮将货物向上拉起。拉力F所做的功叫
（第2题）
总
功，克服重物重力所做的功叫有用
功。有用功和总功的比值叫机械效率
。有用功的大小一定小于总功，所以机械效率一定小于
（填“大于”“等于”或“小于”）1。（第2题）答案
2. 总 有用 机械效率 小于
解析
【分析】
本题考查功和机械效率的基础概念，解题时需明确各概念的定义：拉力做的功是动力做的总功，克服重物重力的功是我们需要的有用功，有用功与总功的比值是机械效率，由于额外功的存在，有用功小于总功，机械效率小于1。
【解析】
1. 拉力F是作用在机械上的动力，拉力所做的功是总功；
2. 提升货物的过程中，克服重物重力做的功是我们需要的功，属于有用功；
3. 物理学中，有用功和总功的比值叫做机械效率；
4. 使用机械时，不可避免要做额外功，因此有用功一定小于总功，机械效率小于1。
【答案】
总 有用 机械效率 小于
【知识点】
功的分类、机械效率
【点评】
本题为基础概念识记题，考查对总功、有用功、机械效率的定义及机械效率特点的掌握，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查功和机械效率的基础概念，解题时需明确各概念的定义：拉力做的功是动力做的总功，克服重物重力的功是我们需要的有用功，有用功与总功的比值是机械效率，由于额外功的存在，有用功小于总功，机械效率小于1。
【解析】
1. 拉力F是作用在机械上的动力，拉力所做的功是总功；
2. 提升货物的过程中，克服重物重力做的功是我们需要的功，属于有用功；
3. 物理学中，有用功和总功的比值叫做机械效率；
4. 使用机械时，不可避免要做额外功，因此有用功一定小于总功，机械效率小于1。
【答案】
总 有用 机械效率 小于
【知识点】
功的分类、机械效率
【点评】
本题为基础概念识记题，考查对总功、有用功、机械效率的定义及机械效率特点的掌握，难度较低。
【难度系数】
0.8
1. 下列物品的设计中没有利用轮轴原理的是 （
A.方向盘
B.水龙头把手
C.镊子
D.螺丝刀
C
）A.方向盘
B.水龙头把手
C.镊子
D.螺丝刀
答案
1. C
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确轮轴的定义：轮轴是由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的简单机械，核心是“轮+轴”的结构，通过轮的转动带动轴转动。接下来逐个分析选项，判断是否符合轮轴的结构特征，进而选出未利用轮轴原理的物品。
【解析】
根据轮轴的定义分析各选项：
A选项：方向盘由轮（方向盘圆盘）和轴（中间连接杆）组成，转动方向盘时轮带动轴转动，利用了轮轴原理；
B选项：水龙头把手的把手部分是轮，连接的阀杆是轴，转动把手时轮带动轴转动，利用了轮轴原理；
C选项：镊子是杠杆类简单机械，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，没有“轮+轴”的结构，未利用轮轴原理；
D选项：螺丝刀的刀柄是轮，刀杆是轴，转动刀柄时轮带动轴转动，利用了轮轴原理。
综上，未利用轮轴原理的是镊子。
【答案】
C
【知识点】
轮轴原理、简单机械
【点评】
本题考查对轮轴原理的基础理解，核心是区分轮轴与其他简单机械（如杠杆）的结构差异，属于简单的概念辨析题，只要掌握轮轴的定义即可正确解答。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，首先需明确轮轴的定义：轮轴是由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的简单机械，核心是“轮+轴”的结构，通过轮的转动带动轴转动。接下来逐个分析选项，判断是否符合轮轴的结构特征，进而选出未利用轮轴原理的物品。
【解析】
根据轮轴的定义分析各选项：
A选项：方向盘由轮（方向盘圆盘）和轴（中间连接杆）组成，转动方向盘时轮带动轴转动，利用了轮轴原理；
B选项：水龙头把手的把手部分是轮，连接的阀杆是轴，转动把手时轮带动轴转动，利用了轮轴原理；
C选项：镊子是杠杆类简单机械，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，没有“轮+轴”的结构，未利用轮轴原理；
D选项：螺丝刀的刀柄是轮，刀杆是轴，转动刀柄时轮带动轴转动，利用了轮轴原理。
综上，未利用轮轴原理的是镊子。
【答案】
C
【知识点】
轮轴原理、简单机械
【点评】
本题考查对轮轴原理的基础理解，核心是区分轮轴与其他简单机械（如杠杆）的结构差异，属于简单的概念辨析题，只要掌握轮轴的定义即可正确解答。
【难度系数】
0.6
2. 电工在安装家庭电路时，需用螺丝钉将灯座固定在天花板上，下列组合最省力的是（
A.细柄螺丝刀，密纹螺丝钉
B.粗柄螺丝刀，密纹螺丝钉
C.粗柄螺丝刀，疏纹螺丝钉
D.细柄螺丝刀，疏纹螺丝钉
B
）A.细柄螺丝刀，密纹螺丝钉
B.粗柄螺丝刀，密纹螺丝钉
C.粗柄螺丝刀，疏纹螺丝钉
D.细柄螺丝刀，疏纹螺丝钉
答案
2. B
解析
【分析】首先明确螺丝刀属于轮轴类工具，螺丝钉的螺纹是变形的斜面；轮轴的省力规律是：轴不变时，轮越大（螺丝刀柄越粗），动力臂越大，越省力；斜面的省力规律是：高度一定时，斜面越长（密纹螺丝钉相邻螺纹间距小，相当于斜面更长），斜面越平缓，越省力；据此分析各选项，找到同时满足粗柄螺丝刀和密纹螺丝钉的组合。
【解析】1. 螺丝刀的省力分析：螺丝刀是轮轴，根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。粗柄螺丝刀的轮半径更大，动力臂更长，比细柄螺丝刀更省力；2. 螺丝钉的省力分析：螺丝钉的螺纹是斜面，在高度相同的情况下，密纹螺丝钉拧动一圈前进的距离更小，相当于斜面更长、坡度更缓，比疏纹螺丝钉更省力；综上，最省力的组合是粗柄螺丝刀搭配密纹螺丝钉，对应选项B。
【答案】B
【知识点】轮轴省力原理、斜面省力原理
【点评】本题结合家庭电路安装的生活场景，考查简单机械的省力特点，需将物理知识与实际应用结合分析，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 螺丝刀的省力分析：螺丝刀是轮轴，根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。粗柄螺丝刀的轮半径更大，动力臂更长，比细柄螺丝刀更省力；2. 螺丝钉的省力分析：螺丝钉的螺纹是斜面，在高度相同的情况下，密纹螺丝钉拧动一圈前进的距离更小，相当于斜面更长、坡度更缓，比疏纹螺丝钉更省力；综上，最省力的组合是粗柄螺丝刀搭配密纹螺丝钉，对应选项B。
【答案】B
【知识点】轮轴省力原理、斜面省力原理
【点评】本题结合家庭电路安装的生活场景，考查简单机械的省力特点，需将物理知识与实际应用结合分析，难度适中。
【难度系数】0.6
3. 用如图甲所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图乙所示。第一次的额外功为600焦，不计绳重和摩擦，则（
A.第一次提升重物时机械效率较低
B.先后两次提升重物的总功率之比为6:5
C.第二次提升重物时的额外功较大
D.先后两次提升重物的重力之比为15:14
B
）A.第一次提升重物时机械效率较低
B.先后两次提升重物的总功率之比为6:5
C.第二次提升重物时的额外功较大
D.先后两次提升重物的重力之比为15:14
答案
3. B[解析:两次提升重物时的额外功相同,$W_1=W_额÷η=600\ \mathrm{J}÷25\%=2400\ \mathrm{J}$,$W_2=W_额÷η=600\ \mathrm{J}÷30\%=2000\ \mathrm{J}$。由于两重物在相同时间内匀速提升至相同高度,所以$P_1:P_2=\frac{W_1}{t}:\frac{W_2}{t}=\frac{2400\ \mathrm{J}}{t}:\frac{2000\ \mathrm{J}}{t}=6:5$]
解析
【分析】
要解决这道题，需明确：动滑轮在不计绳重和摩擦时，额外功由克服动滑轮重力做功产生，两次提升高度相同，故额外功相等；图中蓝色部分为额外功，对应第一次额外功占总功的25%，第二次占30%。解题时先根据“额外功占总功的比例”算出两次总功，再结合功率公式、机械效率公式、有用功与物重的关系分析各选项。
【解析】
已知第一次额外功$ W_{额1}=600\ \mathrm{J} $，且第一次额外功占总功的25%，则第一次总功：
$ W_{总1}=\frac{W_{额1}}{25\%}=\frac{600\ \mathrm{J}}{0.25}=2400\ \mathrm{J} $；
由于不计绳重和摩擦，两次提升高度相同，故额外功相等，即$ W_{额2}=W_{额1}=600\ \mathrm{J} $，第二次额外功占总功的30%，则第二次总功：
$ W_{总2}=\frac{W_{额2}}{30\%}=\frac{600\ \mathrm{J}}{0.3}=2000\ \mathrm{J} $；
选项A：机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=1-\frac{W_{额}}{W_{总}} $，第一次机械效率$ \eta_1=1-25\%=75\% $，第二次$ \eta_2=1-30\%=70\% $，第一次机械效率更高，A错误；
选项B：两次做功时间相同，根据功率公式$ P=\frac{W}{t} $，总功率之比$ \frac{P_1}{P_2}=\frac{\frac{W_{总1}}{t}}{\frac{W_{总2}}{t}}=\frac{W_{总1}}{W_{总2}}=\frac{2400\ \mathrm{J}}{2000\ \mathrm{J}}=\frac{6}{5} $，即6:5，B正确；
选项C：两次额外功均为600J，大小相等，C错误；
选项D：有用功$ W_{有}=Gh $，提升高度$ h $相同，故物重之比$ \frac{G_1}{G_2}=\frac{W_{有1}}{W_{有2}}=\frac{W_{总1}-W_{额1}}{W_{总2}-W_{额2}}=\frac{2400\ \mathrm{J}-600\ \mathrm{J}}{2000\ \mathrm{J}-600\ \mathrm{J}}=\frac{1800\ \mathrm{J}}{1400\ \mathrm{J}}=\frac{9}{7} $，不是15:14，D错误。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮机械效率、功率计算、有用功额外功
【点评】
本题结合动滑轮的做功图像，考查机械效率、功率的比例计算，关键是明确“不计绳重和摩擦时两次额外功相等”的隐含条件，需理清总功、有用功、额外功的关系，属于中等难度的力学综合题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确：动滑轮在不计绳重和摩擦时，额外功由克服动滑轮重力做功产生，两次提升高度相同，故额外功相等；图中蓝色部分为额外功，对应第一次额外功占总功的25%，第二次占30%。解题时先根据“额外功占总功的比例”算出两次总功，再结合功率公式、机械效率公式、有用功与物重的关系分析各选项。
【解析】
已知第一次额外功$ W_{额1}=600\ \mathrm{J} $，且第一次额外功占总功的25%，则第一次总功：
$ W_{总1}=\frac{W_{额1}}{25\%}=\frac{600\ \mathrm{J}}{0.25}=2400\ \mathrm{J} $；
由于不计绳重和摩擦，两次提升高度相同，故额外功相等，即$ W_{额2}=W_{额1}=600\ \mathrm{J} $，第二次额外功占总功的30%，则第二次总功：
$ W_{总2}=\frac{W_{额2}}{30\%}=\frac{600\ \mathrm{J}}{0.3}=2000\ \mathrm{J} $；
选项A：机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=1-\frac{W_{额}}{W_{总}} $，第一次机械效率$ \eta_1=1-25\%=75\% $，第二次$ \eta_2=1-30\%=70\% $，第一次机械效率更高，A错误；
选项B：两次做功时间相同，根据功率公式$ P=\frac{W}{t} $，总功率之比$ \frac{P_1}{P_2}=\frac{\frac{W_{总1}}{t}}{\frac{W_{总2}}{t}}=\frac{W_{总1}}{W_{总2}}=\frac{2400\ \mathrm{J}}{2000\ \mathrm{J}}=\frac{6}{5} $，即6:5，B正确；
选项C：两次额外功均为600J，大小相等，C错误；
选项D：有用功$ W_{有}=Gh $，提升高度$ h $相同，故物重之比$ \frac{G_1}{G_2}=\frac{W_{有1}}{W_{有2}}=\frac{W_{总1}-W_{额1}}{W_{总2}-W_{额2}}=\frac{2400\ \mathrm{J}-600\ \mathrm{J}}{2000\ \mathrm{J}-600\ \mathrm{J}}=\frac{1800\ \mathrm{J}}{1400\ \mathrm{J}}=\frac{9}{7} $，不是15:14，D错误。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮机械效率、功率计算、有用功额外功
【点评】
本题结合动滑轮的做功图像，考查机械效率、功率的比例计算，关键是明确“不计绳重和摩擦时两次额外功相等”的隐含条件，需理清总功、有用功、额外功的关系，属于中等难度的力学综合题。
【难度系数】
0.5
4.盘山公路的本质是斜面。一辆总重为$1.5×10^{4}$牛的汽车，沿盘山公路行驶600米后到达高度为120米的山顶。若汽车的牵引力恒为6000牛，牵引力做的总功为
3600000
焦，该盘山公路的机械效率为50%
。答案
4. 3600000 50%
解析
【分析】
要解决本题，需明确总功、有用功及机械效率的计算公式：牵引力做的总功公式为$ W_{总}=Fs $，有用功（克服汽车重力做的功）公式为$ W_{有用}=Gh $，机械效率公式为$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\% $。先代入已知条件计算总功，再计算有用功，最后代入公式求出机械效率。
【解析】
1. 计算牵引力做的总功：
已知牵引力$ F=6000\,\mathrm{N} $，行驶距离$ s=600\,\mathrm{m} $，根据总功公式：
$ W_{总}=Fs=6000\,\mathrm{N} × 600\,\mathrm{m}=3.6 × 10^6\,\mathrm{J} $
2. 计算有用功：
已知汽车总重$ G=1.5 × 10^4\,\mathrm{N} $，上升高度$ h=120\,\mathrm{m} $，根据有用功公式：
$ W_{有用}=Gh=1.5 × 10^4\,\mathrm{N} × 120\,\mathrm{m}=1.8 × 10^6\,\mathrm{J} $
3. 计算盘山公路的机械效率：
根据机械效率公式：
$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%=\frac{1.8 × 10^6\,\mathrm{J}}{3.6 × 10^6\,\mathrm{J}} × 100\%=50\% $
【答案】
3600000；50%
【知识点】
功的计算、机械效率
【点评】
本题结合斜面模型（盘山公路）考查基础的功与机械效率计算，需牢记公式并准确代入数值，属于物理学科的常规应用题型。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需明确总功、有用功及机械效率的计算公式：牵引力做的总功公式为$ W_{总}=Fs $，有用功（克服汽车重力做的功）公式为$ W_{有用}=Gh $，机械效率公式为$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\% $。先代入已知条件计算总功，再计算有用功，最后代入公式求出机械效率。
【解析】
1. 计算牵引力做的总功：
已知牵引力$ F=6000\,\mathrm{N} $，行驶距离$ s=600\,\mathrm{m} $，根据总功公式：
$ W_{总}=Fs=6000\,\mathrm{N} × 600\,\mathrm{m}=3.6 × 10^6\,\mathrm{J} $
2. 计算有用功：
已知汽车总重$ G=1.5 × 10^4\,\mathrm{N} $，上升高度$ h=120\,\mathrm{m} $，根据有用功公式：
$ W_{有用}=Gh=1.5 × 10^4\,\mathrm{N} × 120\,\mathrm{m}=1.8 × 10^6\,\mathrm{J} $
3. 计算盘山公路的机械效率：
根据机械效率公式：
$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%=\frac{1.8 × 10^6\,\mathrm{J}}{3.6 × 10^6\,\mathrm{J}} × 100\%=50\% $
【答案】
3600000；50%
【知识点】
功的计算、机械效率
【点评】
本题结合斜面模型（盘山公路）考查基础的功与机械效率计算，需牢记公式并准确代入数值，属于物理学科的常规应用题型。
【难度系数】
0.7
