第十章 专题二 功、功率、机械效率的综合计算-【追梦之旅·大先生】2023-2024学年八年级下册物理同步训练方案（沪科版 河南专版）

专题二　 功、功率、机械效率的综合计算 杠杆 1. (6 分)如图所示,杠杆在竖直向下拉力 F 的 作用下将一物体缓慢匀速提升。 如表是提升 物体时采集到的信息: 物重 G(N) OA (m) OB (m) A 端上升的 高度 h / m B 端下降的 竖直距离 s / m 40 0. 8 0. 4 0. 2 0. 1 (1)若不计杠杆自重和摩擦,则拉力 F 的大小; (2)若实际拉力 F 为 90 N,求拉力做的总功及 杠杆的机械效率。 (机械效率保留 0. 1%) 2. (6 分)小明在探究利用杠杆做功的实践活动 中,杠杆一端固定,中点处挂有一重力 G 为 20 N 的重物,现用手竖直提起杠杆的另一端, 使物体缓慢匀速提升(摩擦忽略不计)。 (1)若不计杠杆自重,求拉力 F 的大小? (2)若杠杆是一根自重为 5 N、材料均匀的硬 棒,将重物提升的高度 h 为 0. 1 m,小明使用 杠杆所做的有用功 W有用为多大? 机械效率 η 是多大? 滑轮 3. (10 分)搬运工人用如图所示的滑轮组将一个 重 120 N 的物体匀速提升 3 m,所用的拉力为 50 N,时间为 20 s,不计绳重及摩擦。 求: (1)有用功; (2)拉力做的功; (3)拉力的功率; (4)滑轮组的机械效率; (5)动滑轮的重。 4. (10 分)为打捞沉入湖底的金属球,某打捞队 设计了如图所示的装置图。 若金属球的体积 为 0. 04 m3,其质量为 240 kg。 用滑轮组将金 属球打捞出水面后,继续提升,金属球在 50 s 的时间内匀速竖直上升了 5 m。 在这个过程 37 沪科版·八年级物理下册 中,拉力 F 恒为 1 250 N(ρ水 = 1. 0×103 kg / m3; g 取 10 N / kg),求: (1)金属球浸没在水中时受到的浮力; (2)金属球出水后,拉力 F 的功率; (3)金属球出水后,滑轮组的机械效率。 斜面 5. (8 分)工人师傅要将质量 50 kg 的木箱搬到 2 m 高的车厢里,他将一块长为 4 m 的木板搁在 水平地面与车厢之间构成斜面,然后站在车 上用 400 N 的拉力在 10 s 内将物体从斜面底 端匀速拉到车厢里,如图所示,( g 取 10 N / kg)求: (1)工人所做的有用功; (2)工人做功的功率; (3)斜面的机械效率。 6. (10 分)(安阳二模)如图甲所示是工人搬运 货物的情景,过程简化为图乙所示,先利用斜 面将货物匀速推到车上,再将货物水平推到 d 点,这个过程中推力大小保持为 800 N,方向 与运动方向保持一致,货物重为 1 000 N,各段 长度如图乙所示,推上斜面用时 10 s,水平推 动用时 5 s,g 取 10 N / kg,求: 甲 　 　 　 　 乙 (1)货物沿斜面运动的速度; (2)货物从 a 点到 b 点的运动过程中,受到摩 擦力的大小; (3)斜面的机械效率; (4)货物从 b 运动到 d 过程中推力的功率。 47 并不受影响,BC 错误;D. 增加重物的重力,在动滑轮、摩 擦不变的情况下,有用功增加了,所以机械效率就提高 了,D 正确。 故选 D。 6. B 7. D　 【解析】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 = W有 W总 × 100%知:机械效率 一 定 小 于 100%, A 错 误; BC. 因 为 η = W有 W总 = Gh Fs = Gh 1 3 (G+G动)×3h = G G+G动 ,所以图甲的滑轮组机械效率与绕 绳方式无关;由图可知,G = 12N,此时 η = 80%,即 80% = 12N 12N+G动 ,解得 G动 = 3N,BC 错误;D. G物 = 6N 时,机械效 率 η = = G物 G物 +G动 × 100% = 6N 6N+3N × 100% ≈66. 7%,D 正 确。 故选 D。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 　 　 　 　 　 　【方法指导】解决滑轮组机械效率的方法:首先确定 n,再 确定滑轮的使用条件:①不计摩擦、绳重 W有 = Gh,W额 = G动 h,W总 =(G+G动)h,η= W有 W总 = Gh (G+G动)h = G G+G动 ②绳重、 摩擦和滑轮重三者都不能忽略时,W有 = Gh,W总 = Fs,s = nh,η=Gh Fs = G nF 。