期末复习：机械和功部分计算专题-2024-2025学年八年级物理下册北师大版【2024】

期末复习：机械和功部分计算专题 1．斜面是一种常见的简单机械。如图所示的斜面高为h=5m，斜面倾角θ=30°，工人用350N平行于斜面的拉力，将一个G=600N重物从斜面底端匀速拉到斜面顶端，用时20s。求： (1)拉力做的有用功是多大？ (2)拉力的功率是多大？ (3)斜面对重物的摩擦力f是多大？ 2．如图所示，工人用动滑轮将质量为30kg的物体匀速吊起2m，所用的拉力为200N，g取10N/kg.求： (1)物体所受的重力；在图中画出物体所受重力的示意图； (2)工人做的有用功； (3)动滑轮的机械效率。 3．健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体与地面水平，然后回收归位，反复操作，如图所示。小梦体重为，做一次运动身体从状态1到状态2，小梦身体的重心下降20cm。问： (1)状态1到状态2过程中小梦所受的重力做功为多少? (2)若小梦每分钟可以做15个同样的运动，每次重心上升的高度和下降时相同，则她健身时克服重力做功的平均功率是多少? 4．如图所示为某种型号的短途送货智能小车。某次运送快递沿着厂区平直路线以10m/s的速度匀速运动了1000m，小车和货物受到的总重力为5000N。该小车运动时受到的阻力为总重的0.01倍。求： （1）该送货智能小车的牵引力： （2）运送货物时，该智能小车牵引力做功的功率。 5．如图，把重为12N的物体沿长1m，高0.2m斜面从底部匀速拉上斜面顶端，沿斜面所用拉力为3N（不计空气阻力），求： (1)使用这个斜面做功的机械效率是多少？ (2)物体与斜面的摩擦力是多大？ 6．人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅送餐机器人的质量为18kg，它与地面的总接触面积为，将餐菜送到15m远的顾客桌上需要20s，g取10N/kg．求： (1)送餐机器人移动的平均速度； (2)送餐机器人托着2kg的餐菜，静止时对水平地面的压强； (3)设楼层高3米，某次送餐后，机器人乘坐匀速下降的电梯从四楼返回一楼，重力对机器人所做的功。 7．如图所示，在某次冰壶运动中，运动员用的水平力将冰壶从A点推至B点后放手，用时2秒，随后离手后的冰壶沿水平方向继续滑行至O点停止，用时8秒。如图乙所示，A点到O点的距离是，A点到B点的距离是。求： （1）冰壶从A点到O点的平均速度； （2）投掷过程中运动员对冰壶做的功率。 8．如图所示是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图，己知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%。若货物以0.25m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg，求在此过程中： (1)人做的有用功为多大？ (2)人的拉力为多大？ (3)人拉力的功率为多大？ 9．如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1000W，绳子自由端上升的速度为2m/s。（不计绳重和摩擦） (1)作用在绳子自由端的拉力为多大？ (2)滑轮组的机械效率为多大？ (3)若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？ 10．2024年2月20日，临沂迎来强降雪。环卫部门以雪为令，迅速启用除雪车全力除雪以保障道路畅通。图甲是一辆除雪车正在水平路面上除雪的场景，该车 10min内的运动图象如图乙所示。若该除雪车的总质量为6t，除雪过程中所受水平阻力为6×103N，车轮与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/ kg，求该除雪车： (1)对水平地面的压强； (2)10min内通过的路程； (3)10min内牵引力所做的功及功率。 11．体育活动中也包含很多物理知识。下表是小明的一次体育测试成绩。请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算：（g取10N/kg） 项目 100m跑 俯卧撑 举杠铃 成绩 16s 25个/min 30kg (1)小明100m跑的平均速度是多大？ (2)在图中，小明的重力是500N，A点为此时的重心，请你根据图中数据求出支持力F的大小？ (3)小明用4s把杠铃举起了2m，则他举起杠铃过程中的平均功率是多少？ 12．如图所示，青秀山风景区用低碳环保的观光车在景区接送旅客，汽车总质量为，该车某次在水平路面上受到的牵引力为，10min匀速行驶了3600m，求： (1)汽车的行驶速度； (2)汽车牵引力做的功； (3)汽车牵引力做功的功率。 13．不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，用如图所示的滑轮组去拉动物体A。已知物体A重为100N，动滑轮重为80N。在拉力F的作用下，经过20s，物体A沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J。（g取10N/kg）求： （1）绳子自由端移动的速度； （2）滑轮组的机械效率； （3）物体A所受的摩擦力。 14．如图，小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦，g取10N/kg，小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中，求： （1）杠铃片在0.5s内上升0.2m，杠铃片的速度； （2）动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小； （3）动滑轮下挂着四个杠铃片，杠铃片上升了0.1m，在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。    15．如图是一种塔式起重机上的滑轮组，现用它匀速起吊质量为600kg的物体时，拉力F为2500N，物体上升4m所用的时间为10s， g取10N/ kg。求： (1)所做的有用功是多少？ (2)拉力F的功率是多少？ (3)滑轮组的机械效率是多少？ 16．如图是某品牌升降衣架的结构简图，已知晾衣架上所挂衣服重为40N。某同学用力F拉动绳子自由端，在10s内使衣服匀速上升1m，拉力F做功的功率为5W。不计绳重和摩擦，g=10N/kg。试求： (1)有用功是多少？ (2)拉力F是多少？ (3)此过程中该滑轮组的机械效率是多少？ 17．如图所示，用沿斜面向上F=1.8N的拉力，将一个质量m=0.45kg的物体，从底端匀速拉到顶端，所用时间t=5s。已知斜面长度s=1m，斜面高度h=0.3m。（把重物直接提升h所做的功为有用功，g取10N/kg） (1)该物体受到的重力是多少？ (2)拉力F的功率是多少？ (3)此斜面的机械效率是多少？ 18．一建筑工人，使用了如图所示的装置将建筑材料提上高处，已知建筑材料的质量为 80kg，人对绳的拉力为500N，重物在拉力的作用下1min匀速上升了5m，绳重和摩擦不计，g取10N/ kg，求： （1）人在1min内做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）工人做功的功率。 19．“共建卫生城市，构建美好家园”，如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情景。某次喷洒完后，该车在的牵引力作用下，匀速通过200m的平直道路用时20s。求： (1)此过程中该车的速度； (2)此过程中该车牵引力做的功； (3)此过程中该车牵引力的功率。 20．一建筑工人，使用了如图所示的装置将建筑材料提上高处，已知建筑材料的质量为80kg，人对绳的拉力为500N，重物在拉力的作用下1min匀速上升了6m，绳重和摩擦不计，g取10N/kg，求： (1)人在1min内做的有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)工人做功的功率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末复习：机械和功部分计算专题-2024-2025学年八年级物理下册北师大版【2024】》参考答案 1．(1)3000J (2)175W (3)50N 【详解】（1）拉力做的有用功W有=Gh=600N×5m=3000J （2）斜面倾角θ=30°，直角三角形中，30°角所对的边是斜边的一半，则斜面长度L=2h=2×5m=10m 拉力做的总功W总=FL=350N×10m=3500J 拉力的功率 （3）克服摩擦力做的额外功W额=W总-W有=3500J-3000J=500J 斜面对重物的摩擦力大小为 2．(1)300N， (2) (3) 【详解】（1）物体受到的重力为 G=mg=30kg×10N/kg=300N 物体受到的重力，大小为300N，方向竖直向下，作用点在它的重心，故作图如下： （2）工人做的有用功为 （3）绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 动滑轮的机械效率为 3．(1)100 (2)25 【详解】（1）身体重力为500N的小梦身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功 （2）她健身时，每次克服重力做的功为100J，小梦每分钟做的总功 她健身时克服重力做功的平均功率 4．（1）；（2） 【详解】解：（1）小车匀速直线运动，牵引力等于阻力，受到的牵引力 （2）牵引力做功的功率 答：（1）该送货智能小车的牵引力为； （2）送货时该智能小车牵引力做功功率为。 5．(1)80% (2)0.6N 【详解】（1）克服物体重力做的有用功 W有＝Gh＝12N×0.2m＝2.4J 拉力做的总功 W总＝Fs＝3N×1m＝3J 斜面的机械效率 （2）克服物体与斜面间摩擦做的额外功 W额＝W总﹣W有＝3J﹣2.4J＝0.6J 由W额＝fs可得，物体与斜面的摩擦力 6．(1) (2) (3) 【详解】（1）送餐机器人移动的平均速度为 （2）送餐机器人托着2kg的餐菜，静止时对水平地面的压强为 （3）重力对机器人所做的功为 7．（1）3m/s ；（2）60W 【详解】解：（1）由题意可得，冰壶从A点到O点所用的时间为 t=2s+8s=10s 由可得，冰壶从A点到O点的平均速度为 （2）由题意可得，AB段的距离为冰壶受到推力移动的距离，则这次投掷过程中运动员对冰壶做的功为 W=Fs=30N×4m=120J 这次投掷过程中运动员对冰壶做功的功率为 答：（1）平均速度为3m/s； （2）功率为60W。 8．(1)1.5×104J (2)400N (3)200W 【详解】（1）货物的重力G=mg=600kg×10N/kg=6000N 物体所受轨道的摩擦力f=0.1G=0.1×6000N=600N 货物移动的距离s物=v物t=0.25m/s×100s=25m 人做的有用功W有=fs物=600N×25m=1.5×104J （2）由图可知，动滑轮绕绳子的段数是2段，拉力移动的距离s=2s物=2×25m=50m 总功 拉力的大小 （3）人拉力的功率为 9．(1)500N (2)80% (3)900N 【详解】（1）解：根据 可得，作用在绳子自由端的拉力为 （2）由图可知，通过动滑轮绳子的段数n=3，根据可得，滑轮组的机械效率为 （3）由于 则动滑轮的重力为 此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为 10．(1)1.5×105Pa (2)2640m (3)1.584×107J，2.64×104W 【详解】（1）除雪车对水平地面的压力为 F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N受力面积S=0.4m2，对水平地面的压强为 （2）由图乙可知前6min除雪车的速度v1=4m/s，6-10min内除雪车的速度v2=5m/s，由可得前6min除雪车通过的路程为 s1=v1t1=4m/s×6×60s=1440m6-10min除雪车通过的路程为 s2=v2t2=5m/s×4×60s=1200m0-10min除雪车通过的总路程为 s=s1+s2=1440m+1200m=2640m （3）除雪车在0-6min、6-10min内均做匀速运动，由二力平衡可知，牵引力为 F=f=6×103N牵引力所做的功为 W=Fs=6×103N×2640m=1.584×107J 牵引力的功率为 11．(1)6.25m/s (2)300N (3)150W 【详解】（1）小明100m跑的平均速度为 （2）由杠杆平衡原理可知 支持力F的大小为 （3）把杠铃举起了2m做的功为 他举起杠铃过程中的平均功率为 12．(1)； (2)； (3) 【详解】（1）由可知，汽车的行驶速度为 （2）由可知，汽车牵引力做的功为 （3）由可知，汽车牵引力做功的功率为 13．（1）0.4m/s；（2）90%；（3）720N 【详解】解：（1）由图知，承重绳子的股数 绳子自由端移动的距离 则 （2）不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，克服动滑轮重力所做功为额外功，动滑轮上升的高度 克服动滑轮重力做的额外功 对物体A所做的有用功 滑轮组的机械效率 （3）物体A沿水平方向匀速前进，它在水平方向受到的拉力与地面对它的摩擦力是一对平衡力，根据可得，物体A所受的摩擦力 答：（1）绳子自由端移动的速度0.4m/s； （2）滑轮组的机械效率90%； （3）物体A所受的摩擦力720N。 14．（1）0.4m/s；（2）125N；（3）45J 【详解】解：（1）杠铃片上升的速度 （2）由图可知，动滑轮由两段绳子承担，即n=2,当动滑轮下挂两个杠铃片，不计绳重和摩擦，握杆对绳子的拉力 （3）动滑轮下挂着四个杠铃片，拉力所做的功 答：（1）杠铃片的速度为0.4m/s； （2）动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小为125N； （3）动滑轮下挂着四个杠铃片，拉力做的功为45J。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）所做的有用功是 （2）由3段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离为 拉力F做的功是 拉力F的功率是 （3）滑轮组的机械效率是 16．(1)40J (2)12.5N (3)80% 【详解】（1）在整个过程中，有用功为 （2）整个过程中，拉力做的总功为 由图可知，承担物重的绳子段数为4段，所以绳子移动的距离为 所以拉力的大小为 （3）此过程中该滑轮组的机械效率是 17．(1) (2)0.36W (3) 【详解】（1）物体所受的重力为 （2）拉力所做总功为 拉力功率为 （3）此过程所做有用功为 此斜面的机械效率为 18．（1）4000J；（2）80%；（3）83.3W 【详解】 解: （1）人在1min内做的有用功 W有=Gh=mgh=80kg×10N/kg×5m=4000J （2）人做的总功为 W总=Fs=500N×5m×2=5000J 滑轮组的机械效率为 （3）工人做功的功率 答：（1）人在1min内做的有用功为4000J； （2）滑轮组的机械效率为80%； （3）工人做功的功率为83.3W。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）该车匀速通过200m的平直道路用时20s，则速度为 （2）此过程中该车牵引力做的功 （3）此过程中该车牵引力的功率 20．(1)4800J (2)80% (3)100W 【详解】（1）人在1min内做的有用功 （2）图示中，滑轮组承重绳子为2根，重物匀速上升6m，绳子自由端移动的距离 s=2h=2×6m=12m 使用滑轮组做的总功 滑轮组的机械效率 （3）工人做功的功率 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$