第11章 机械与功 专题 功、功率和机械效率的计算 +机械作图（课件）2024-2025学年度教科版物理八年级下册

第11章 机械与功 专题九 功、功率和机械效率的计算 1 类型一 杠杆类 1.工人用杠杆将重为的物体匀速提升，做了 的功。求： （1）提升物体做的有用功； 解：提升物体做的有用功 （2）杠杆的机械效率。 [答案] 杠杆的机械效率 2 2.如图所示，在竖直向下拉力 的作用下，使杠杆从水平位置将一物体缓慢匀速提 升。如表是提升物体时采集到的信息。求： 物重 端上升的高度 B端下降的竖直距离 40 0.8 0.4 0.4 0.2 （1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力 的大小； 解：不计杠杆自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得， ，即 ，解得 。 3 （2）实际提升所用的拉力为，拉力 做的总功； [答案] 由表中数据可知，， ， 拉力做的总功 （3）实际拉力为时，杠杆的机械效率 。 [答案] 有用功 杠杆的机械效率 5 类型二 竖直提物类 3.如图所示，某工人利用滑轮组将一个重为的货箱在 内匀 速提升。此过程中，绳子自由端所受的拉力为 ，滑轮组的机 械效率为 。求： （1）货箱上升的速度是多少？ 解：货箱上升的速度 （2）有用功是多少？ [答案] 有用功 6 （3）拉力 是多少？ [答案] 由图可知， ； 由 可得， 拉力 7 4.如图所示是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在 的拉力作用下，使质量为的建筑材料在 的时间里， 匀速竖直上升了。不计绳子重力和摩擦，取 。求： （1）拉力做功的功率 ； 解：由图可知， ， 绳子自由端移动的距离 拉力做的功 拉力做功的功率 8 （2）滑轮组的机械效率 ； [答案] 建筑材料的重力 利用滑轮组所做的有用功 滑轮组的机械效率 （3）动滑轮的重力 。 [答案] 不计绳子重力和摩擦，由 可得，动滑轮的重力 9 类型三 水平拉物类 5.为了尽快疏通道路，抢险救援人员利用如图所示的滑轮组将质量 的故障车拖出 公路，已知地面对故障车的阻力为其重力的0.08倍，在水平拉力为 的作 用下车辆在内沿水平方向匀速直线移动了，取 。求： （1）故障车受到地面的阻力； 解：故障车的重力 故障车受到地面的阻力 10 （2）拉力 做功的功率； [答案] 由图可知，，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 （3）该滑轮组的机械效率。 [答案] 拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 11 6.如图所示，甲工人用水平推力推动重为 的货物，在水平路面上匀速移动 至仓库门口处，用时，此过程中甲工人做功的功率 ；乙工人接 着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动到达指定位置，拉力 为 。求： （1）甲工人做的功； 解：由可得，甲工人做的功 12 （2）该滑轮组的机械效率。 [答案] 由 可得，甲工人的推力 因货物在水平路面上被匀速推动，则货物受到的摩擦力 ； 由图可知，拉动货物的绳子股数，则拉力端移动距离 ， 该滑轮组的机械效率 13 类型四 斜面类 7.如图所示，小明拉着质量为的行李箱匀速经过一段长、高 的 斜坡路面，用时，若此过程拉力方向沿斜面向上，大小为 。行李箱放在 水平地面时与地面接触面积为取 。求： 14 （1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强； 解：行李箱受到的重力 行李箱对水平地面的压力 ， 行李箱对地面的压强 15 （2）小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率； [答案] 沿斜面拉行李箱时，所做有用功 所做总功 斜面的机械效率 16 （3）拉力 做功的功率。 [答案] 拉力 做功的功率 8.斜面是常用的省力机械。如图所示，小明利用斜面 将一个质量为 的木箱匀速拉到车厢上，已知斜 面长，高度为，沿斜面向上的拉力 为 ，所用时间为。取 求： （1）小明将木箱拉到车厢上时，拉力做了多少功？拉力做功的功率是多大？ 解：拉力做的总功 拉力做功的功率 18 （2）该斜面的机械效率是多少？ [答案] 木箱的重力 拉力做的有用功 斜面的机械效率 19 （3）木箱受到的摩擦力是多大？ [答案] 拉力做的额外功 由 可得，木箱受到的摩擦力 20 类型五 复合机械类 9.小明同学设计了如图所示的装置将质量为 的木箱以 的速度沿斜面匀速由底端提升 到顶端，已知斜面长，高 ，他用 的力拉绳端，不计木箱的大小，求： （1）将木箱由斜面底端提升到顶端所用的时间； 解：由 可得，将木箱由斜面底端提升到顶端所用的时间 21 （2）小明同学拉力做功的功率； [答案] 由图可知，，则拉力端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 22 （3）整个装置的机械效率。 [答案] 拉力做的有用功 整个装置的机械效率 第11章 机械与功 专题八 机械作图 24 类型一 杠杆作图 1.研学活动中，小明拉着行李箱在火车站大厅站立，如图所示，请作出拉力 的力 臂 。 [答案] 25 2.如图甲是小明用笤帚在扫地，图乙是简化图，以为支点，作用在 点的动力为 。请在图乙中画出作用在点的阻力的示意图及动力臂 。 [答案] 26 3.如图甲所示是晾衣服用的夹子，其简化示意图如图乙所示，其中 可以看做杠 杆，点是支点，点是动力的作用点， 点是阻力的作用点。请在图乙中画出：捏 夹子时，动力的动力臂以及阻力的阻力臂 。 [答案] 27 4.如图所示，杠杆在力和的作用下处于平衡状态，是力 的力臂。在图中画 出力的力臂和力 。 [答案] 28 5.如图甲所示的多功能碗夹，使用时和钳子类似，其中 可以看成一个杠杆，其 简化示意图如图乙所示，请你在图乙中画出使用该碗夹取餐时，作用在 点的最小 动力及阻力的力臂 。 [答案] 29 类型二 滑轮作图 6.若要使用滑轮组拉动物体，请在图中画出最省力的绕线方法。 [答案] 30 7.如图所示，小亮运用滑轮组将装修材料运送到楼上，请你用笔画线帮他组装好滑 轮组。 [答案] 31 8.组装如图所示的滑轮组，请画出滑轮组的绕线，使绳子自由端最省力。 [答案] 32 $$