第十二章 专题训练十 机械效率的计算-【名师学案】2024-2025学年八年级下册物理分层进阶学习法（人教版2024）

专题训练十 机械效率的计算 [方法技巧]使用不同的简单机械对物体做功主 械效率为75%，则动滑轮的重力为 要分为：提升物体做功和使物体水平移动做功两 N;若绳子能承受的最大拉力为500N,则该 种，对于不同情况下机械效率的计算总结如下： 滑轮组能提起材料的最大质量为 kg。 物体水平 型 提升物体做功 移动做功 (空气阻力、摩擦力及绳重不计，g取10N/ 机 kg) 械 使用滑轮组 使用杠杆 使用斜面 使用滑轮组 3.(2024·黑龙江)如图所示，是一位 同学组装的提升重物的装置。他用 图 400N的力在30s内把重1000N ǜh 的物体匀速提升6m(不计绳重及摩 机 G Gh (G-Fx)h 擦)，则动滑轮的重力 N,滑 Fs Gh Gh 效 G Fs G-Fa Fs 轮组的机械效率 %(保留一位小 率 nF 数)。 注意：使用滑轮组匀速提升重物时，若考虑 4.(2024·陕西)工人利用如图所示装置提升物 G动、不考虑绳重与摩擦，则有： 料，该装置中的滑轮为 滑轮。已知滑 W有 Gh G wC+G6乙十GF=G+G) 轮重80N,货篮重120N,不计绳重及摩擦。 类型一滑轮组的机械效率 工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 考向1竖直方向 N。若绳子能承受的最大拉力为520 1.(2024·南充)用四只完全相同的滑轮和两根 N,每根钢条重100N,该装置匀速提升钢条 相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮 时，所能达到的最大机械效率为 组，将重450N的货物匀速吊起2m高。每只 滑轮重为50N,绳自由端的拉力的大小分别 为F1和F2,若不计绳重和摩擦，F F2(选填“大于”“等于”或“小于”)，甲滑轮组 的机械效率为 第4题图 第5题图 5.(中考·凉山州)如图所示，工人用A、B两个 相同的滑轮组成的滑轮组提升重540N的物 体，所用的拉力F为200N,物体以0.2m/s 的速度匀速上升了10s。不计绳重及摩擦， 第1题图 第2题图 拉力F所做的功为 J,C处天花板受 到的拉力为 N;若匀速提升重240N 2.(2024·菏泽)假期间，小明随爸爸去建筑工 地劳动体验。用如图所示的滑轮组来提升材 的物体，滑轮组的机械效率为 %。 【点拨】先求出动滑轮的重力，再求C处受到的拉力。 料，当提升的材料重力为300N时，滑轮组机 6.(2024·泸州)如图所示的滑轮组忽略绳重及 111 八年级物理·下册 绳与滑轮间的摩擦，将物体 弹簧测力计的示数为20N,滑轮组的机械效 放在水平粗糙桌面上。受到 率为80%。则拉力F所做的功是 J, 水平向左的恒力F=100N, 拉力F的功率是 W,物体A受到的摩擦 滑轮组绳子自由端受到的拉 力是 N。(不计绳重和滑轮重) F 力为F。当绳子自由端的拉 9.(多选)(2024·达州改 力F绳为60N时，物体处于静止状态，物体 编)如图所示，A、B两 物体叠放在水平桌面 与桌面间的摩擦力恰好为0，则动滑轮的重力 上，GA=80N,GB=20N,A、B均为正方体， 为 N;当绳子自由端拉力F1为90N 边长分别为20cm、10cm。在拉力F= 时，物体水平向右匀速运动，物体与桌面之间 30N的作用下，5s内，物体A、B一起向右匀 的滑动摩擦力为N;撒去水平向左的恒 速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及 力F,改变绳子自由端拉力F,的大小，仍使 绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是 物体水平向右匀速运动时，滑轮组的机械效 率为 A.A与B之间的摩擦力为0 【点拨】(1)当绳子自由端的拉力F=60N时，物体处 B.A对地面的压强为2500Pa 于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0，由图知， C.绳子自由端移动的速度为1.2m/s n=2,忽略绳重反绳与滑轮间的摩擦，F=月(F十 D.拉力F做功的功率为30W G),据此求动滑轮的重力：(2)当绳子自由端拉力F 类型二斜面的机械效率 为90N时，物体水平向右匀速运动，滑轮组受到的拉 10.(2024·自贡)如图所示，把重为40N的物 力P=F十人急略绳重及冕与滑轮间的摩擦，F=升 体从斜面底端匀速推到斜面顶端，斜面长2 (F十G)=上(F+∫什G),据此求物体与桌面之间 m,高0.6m,沿斜面的推力F为20N。那 么，此过程中有用功是 J,斜面的机械 的滑动摩擦力：(3)撒去水平向左的恒力F,仍使物体 效率是 水平向右匀速运动时，使用滑轮组做的有用功等于克 服物体受到摩擦力做的功，忽略绳重及绳与滑轮间的 摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，滑轮组的机械 W有用 f5物 f 效率：)一w号=w有日十w5十G了十G 第10题图 第11题图 11.(2024·眉山)如图是小龙“测量斜面机械效 考向2水平方向 率”的实验装置。斜面粗糙程度相同。先用 7.(中考·娄底)如图所 平行斜面向上的恒定拉力F,将重6N的物 示，重6N的物体在F 体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得 =2N的水平拉力作 斜面的机械效率为75%。则下列说法正确 用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s, 的是 () 已知物体所受的摩擦力为3N,则拉力做的功 A.拉力做功为3J 为J,动滑轮的机械效率为 %。 B.物体受到摩擦力为1.5N 8.(中考·锦州)如图所 C.在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 示，重100N的物体 D.若以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面机 A在水平拉力F的 械效率仍为75% 作用下以0.1m/s的 速度匀速运动10s, 助学助教优质高数112基础练 1.1)甲乙(2232(G+Ge)号Gm+Ge)(3)2h3h2.B 3.D4.B5.斜面力6.ABC7.C8.5012009. 回 10.解：1)如图所示。(2)货物提升速度：u=么=4m=0.5m/s t8 s 绳子自由端移动距离：s=nh=2X4m=8m绳子自由端移 动速度：%=兰-员8-1ms(或=0=2X0.5/s=1 s) 由F=G十G边得动滑轮重力：G=mF-G=2X600N-960 n N=240N拉力做的功：W总=F·s=600N×8m=4800J。11.40 第4节机械效率 第1课时有用功额外功机械效率 知识储备 1.有用功W有用总功W总动滑轮摩擦力W颜外有用功额外功 W。=W十W2.大于不能3机枝效率y小于小于 百分数 基础练 1.7200120002.(1)G物·h360nh4(2)400(3)40403.A 4.D5.省力180075%6.D7.CD8.C9.G物·h30F·s 37.57.5W8010.解：(1)如图，由2段绳子吊者动滑轮，则绳自由 W总 端移动的距离为s=nh=2×5m=10m(2)若不计绳重和摩擦，则动滑轮 重为G动=nF-G=2×60N-100N=20N(3)拉力做的总功为W总=Fs =60N×10m=600J拉力做的有用功为W有用=Gh=100N×5m=500J 该滑轮组的机械效率为)W票×100%-08×100%≈83.3%1.D 第2课时测量机械效率 知识储备 W有_Gh 1.η-w总Fs 2.钩码上升的高度h绳端移动的距离s钩码重G拉 力F Gh Fs3.物重动滑轮重增大 基础练 1.(1)刻度尺(2)匀速(3)80.8%(4)2.340.54(5)增大2.等于 小于小于大于3.B4.B5.(1)重②动滑轮的重③2、3④乙 (2)不能B(3)C(4)<=6.D 专题训练十机械效率的计算 1.大于90%2.100903.20083.34.动10080%5.1200 -207 460806.206075%7.2758.404329.ABC10.24 60%11.D 专题训练十一简单机械的综合计算 1.解：(1)图中的动力与阻力都在竖直方向，力臂都是水平方向，根据相似的 知识知，动力臂与阻力臂之比等于OB与OA的比，LO1:Lm=OA：OB;若 不计杆重和摩擦，根据杠杆平衡条件可得：G·L4=F·L,即270kg×10 N/kg×20cm=F×120cm;解得：F=450N;(2)若不计杆重和摩擦，F=450 N微功都是有用功：？一-=务-翻N爱×10%=75% 2.解：(1)由题意可知，克服窗玻璃的重力做的功即为有用功：W有=G物h= 400N×10m=4000J;(2)由图可知，该动滑轮有2段绳子，所以拉力方向绳子 自由端移动的距离为：s=10m×2=20m,所以工人所用拉力做的功为：W总 =Fs=250NX20m=5000J,拉力的功率为：P=】 是_5000]=100W;(3)由 t 50s 机被效率公式可得动滑轮的机被效率为：)W产×10%-08删×10%- 80%。3.解：(1)钢板重力为Gm板=m钢板g=3600kg×10N/kg= 3.6×10N;提升钢板的有用功为W有用=G解板·h=3.6×10N×10m=3. 6×105J。(2)滑轮组共有4段绳子拉着动滑轮，故拉力移动距离为物体提升 高度的4倍，即s=40m:拉力做的功为：W。=W盟=3.6X10」-4.5× 80% 10J:拉力大小为：F=w至=-4.5X10」-1.125×10N。(3)w额4=w。 40m W有用=4.5×10J-3.6×10J=9×10J:动滑轮重为G。=W h 9×10」=9000N;当载重最大时，质量为5t=5000kg,G大=mg= 10m W有用， 50000N;则此时机械效率7=W意 G最大·h' G最大。 =(G限大十G动)·h=G大十G动 50000N 50000N十9000N=84.7%。4.解：(1)物体M受到的重力G=mg=500 kg×9.8N/kg=4900N;(2)物体M对地面的压力F=G=4900N,压强p= F=4900N=24500Pa:(3)滑轮组对物体M拉力F=f=0.2G=0.2× S0.2m 4900N=980N;做的功W有用=Fs=980N×10m=9800J;(4)电动机做的 总功W总=W有用+W额=9800J十200J=10000J;如果电动卷扬机的效率是 80%,电动卷扬机消耗的电能W=W=10000」-12500J。5.解：D工 780% 人的重力：G=mg=70kg×10N/kg=700N,由力-号可知，工人对地面的 压力：F压=pS=2.0×101Pa×300×10-4m2=600N,由力的作用是相互的 可知，工人受到的支持力：F支=F压=600N,由力的平衡条件可知，工人的手 对绳的拉力：F=G一F支=700N一600N=100N;(2)两个动滑轮的重力： G动=m动g=10kg×10N/kg=100N。由图可知n=4,因为不计绳重和摩 -208