期末专项复习：简单机械计算题-2024-2025学年人教版物理八年级下册

期末专项复习：简单机械计算题 1．如图所示的是质量为70kg的工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体以0.1m/s的速度匀速上升10s，工人向下拉绳的力的功率为90W，克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。取10N/kg。求： (1)工人向下拉绳子的速度； (2)滑轮组的机械效率； (3)滑轮组中的动滑轮的重力； (4)工人的脚与地面的接触面积为，工人对地面的压强。 2．将重力为1600N的建筑材料放在工地的水平地面上。用如图所示的滑轮组将建筑材料用10s匀速提升了3m，滑轮组的机械效率是80%。不计绳重和摩擦，试求： (1)滑轮组做的有用功是多少？ (2)拉力F的功率是多大？ (3)当提起的重物是2000N时，提升相同高度滑轮组的机械效率为多少？ 3．如图所示，人静止站在地面上用200N的力向下拉绳子，将物体匀速向上提升1m，滑轮组的机械效率为80%。求： （1）人拉绳端向下移动的距离； （2）人拉绳子所做的功； （3）物体的重力。 4．工人利用如图所示的滑轮组将重400N的物体竖直向上匀速提升0.5m，工人所用的力为250N，（不计摩擦与绳重） (1)人的拉力做的功为多少J？ (2)此时滑轮组的机械效率为多大？ (3)若用此滑轮组提升重为800N的物体，所需拉力为多少N？ 5．如图所示，沿斜面向上匀速拉动一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，物体所受摩擦力为0.675N，求： (1)克服摩擦力做的额外功； (2)斜面的机械效率； (3)拉力的大小。 6．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？ 7．如图，将一个边长为10cm、质量为6kg的正方体物块M用细绳挂在轻质杠杆的一端A点处。已知OA=0.3m，OB=0.9m，转轴O光滑且不可移动（g取10N/kg），求： (1)物块M的密度； (2)在杠杆另一端B点施加竖直向下的力F，杠杆在水平位置平衡，物块M刚好离开地面。求力F1的大小。 8．如图所示，工人用定滑轮匀速提升重力G=180N的物体，所用的拉力F=200N，在t=5s内物体升高的高度h=2m。此过程中，求： (1)拉力做功的功率； (2)定滑轮的机械效率。 9．如图所示，重力不计的木杆AB可绕O点无摩擦转动，在A端挂一个边长为50cm的正方体M，当在B点施加一个大小为400N、方向竖直向下的力F时，物体M对地面的压强刚好为零，且AO=1m，BO=3m。求： (1)此时杠杆A端所受到的拉力； (2)物体M的密度； (3)当F减小至300N时，M对地面的压强。 10．如图所示，O是转动轴，不计绳重及摩擦，杠杆OA是重力为的均匀杠杆，挂在OA中点B处的重物重力为G，已知。 (1)若利用该杠杆将重物提升0.5m，求杠杆做的有用功； (2)若利用该杠杆将重物提升0.5m，求杠杆的机械效率（结果精确到0.1%）。 11．如图甲所示，重500N、底面积为的箱子放在水平地面上。现利用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（如图乙）。已知拉力为300N，箱子沿木板移动了2m，升高1m，用时20s。 (1)箱子对水平地面的压强是多少？ (2)拉力做功的功率是多少？ (3)斜面的机械效率是多少？（结果精确到0.1%） (4)箱子受到斜面的摩擦力为多少？ 12．如图，某品牌无人驾驶电动汽车质量为1.2t，车轮与地面的总接触面积为，某次在平直的路面上以15m/s的速度匀速行驶时受到的阻力为车重的0.09倍，汽车的总功率为20kW，g取10N/kg，求： (1)汽车牵引力的功率； (2)该汽车的机械效率。 13．如图所示，斜面长s为1m，高h为0.4m。用沿斜面方向大小为5N的拉力F，在5s内将一个重为10N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B。求： (1)运动过程中拉力F做功的功率； (2)斜面的机械效率。 14．质量是10kg的物体A放在水平桌面上，物体所受的阻力为重力的0.2倍，小樱利用如图所示的装置匀速拉动绳子自由端，物体A运动速度为0.5m/s，拉力F为25N，求： （1）物体A所受的摩擦力； （2）拉力F的功率； （3）该装置的机械效率。 15．2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端拉力为250N，使物体A在10s内匀速上升了2m。已知物体A重400N，该工人重750N，双脚与地面的接触面积为250cm2，不计绳重和摩擦。请根据题中信息，完成下列各小题。求： （1）人对地面的压强为多少Pa？ （2）在提升重物过程中，拉力F做功的总功率是多少W？ （3）滑轮组的机械效率是多少？ 16．如图所示，用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升2m，所用的时间为30s（不计绳重和摩擦）。 (1)拉力所做的有用功是多少？ (2)拉力的功率是多少？ (3)滑轮组的机械效率是多少？ 17．建筑工地上，某工人用如图所示的装置将重为900N的货物从地面匀速提升到3m高的二楼，此过程中货物匀速上升的速度为0.1m/s，已知动滑轮的重为100N，不计摩擦和绳重。求： （1）拉力F的大小是多少？ （2）拉力做功的功率是多少？ （3）此滑轮组的机械效率是多少？      18．如图工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m。不计绳重和摩擦。求： (1)动滑轮的重力； (2)拉力F做功的功率； (3)若将重为900N的物体提升相同高度，该滑轮组机械效率。 19．小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，她们将金属筐系于螺纹钢右端B点，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡。测得OB=5cm。g取10N/ kg。 (1)制作时，螺纹钢在水平位置平衡。则此时金属筐的质量为多少 kg? (2)称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的 A 端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N，则重物的质量是多少 kg? (3)若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”， 制成杆秤，从O 点开始  沿OA 每隔 1cm标出对应的质量刻度，杆秤的刻度均匀，则该杆秤的分度值为多少 kg? 20．石家庄城市建设如火如荼，如图甲所示为工人使用升降平台清洗高空玻璃幕墙的情景。升降平台结构简图如图乙所示，吊篮由电动机控制升降，吊篮和两动滑轮总重为500N，静置在水平地面时，吊篮与地面的接触面积是5000cm2。某次吊升过程中，吊篮在20s内匀速上升了4m，两名工人及清洗工具的总重为2000N。不计绳重和摩擦，求： (1)两名工人带清洗工具进人吊篮，电动机对绳子的拉力为零时，此吊篮对水平地面的压强； (2)本次吊升过程中电动机的输出功率； (3)本次吊升过程中平台的机械效率。 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 《期末专项复习：简单机械计算题-2024-2025学年人教版物理八年级下册》参考答案 1．(1)0.3m/s (2)90% (3)30N (4) 【详解】（1）由图可知，由3段绳子吊着动滑轮，工人向下拉绳子的速度为 （2）物体上升的高度为 拉力做的有用功为 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 （3）拉力做的额外功为 克服动滑轮重力做的额外功为 滑轮组中的动滑轮的重力为 （4）绳子自由端移动的距离为 绳子自由端的拉力为 工人受到的重力为 工人对地面的压力为 工人对地面的压强为 2．(1)4800J (2)600W (3)83.3% 【详解】（1）滑轮组做的有用功为 W有＝Gh＝1600 N×3 m＝4800 J （2）根据可知 拉力F的功率为 （3）（3）根据W总＝W有+W额可知，额外功为 W额＝W总W有＝6000 J4800 J＝1200 J 不计绳重和摩擦，根据W额＝G动h可知，动滑轮重 当提起的重物是2000 N时，不计绳重和摩擦 3．（1）2m；（2）400J；（3）320N 【详解】解：（1）由图可知，滑轮组有2段绳子吊着动滑轮，即n=2，将物体匀速向上提升1m，人拉绳端向下移动的距离为 s=nh=2×1m=2m （2）已知人拉绳子的力为F=200N，那么人拉绳子所做的功为 W总=Fs=200N×2m=400J （3）滑轮组的机械效率为 所以物体的重力为 G=ηnF=80%×2×200N=320N 答：（1）人拉绳端向下移动的距离为2m； （2）人拉绳子所做的功为400J； （3）物体的重力为320N。 4．(1)250J (2)80% (3)450N 【详解】（1）人的拉力做功 W=Fs=250N×0.5m×2=250J （2）机械效率 （3）由得 G动=2F-G物=2×250N-400N=100N 用此滑轮组提升重为800N的物体，绳上拉力是 5．(1)0.81J (2)62.5% (3)1.8N 【详解】（1）克服摩擦力做的额外功 （2）有用功 总功 机械效率 （3）拉力的大小 6．(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 7．(1)6×103kg/m3 (2)20N 【详解】（1）正方体物块M的体积为 则物块M的密度为 （2）物块M的重力为 杠杆在水平位置平衡，物块M刚好离开地面，由杠杆平衡条件得 解得 8．(1)80W (2)90% 【详解】（1）图中滑轮是定滑轮，绳子自由端移动的距离为 则拉力做功为 则拉力做功的功率为 （2）有用功为 则定滑轮的机械效率为 9．(1)1200N (2) (3) 【详解】（1）当在B点施加一个大小为400N、方向竖直向下的力F时杠杆平衡 ，即FA×OA= F×OB 因为AO=1m，BO=3m，即FA×1m=400N×3m   解得 FA=1200N。 （2）杠杆平衡时，物体M对地面的压强刚好为零，即G= FA=1200N   物体M的质量为 物体M的密度。 （3）当F减小至300N时，杠杆平衡 FA′×OA= F′×OB   即FA′×1m=300N×3m    解得FA′=900N， M对地面的压强。 10．(1) (2) 【详解】（1）根据题意可知，有用功是指对物体做的功，所以有用功 （2）不计绳重及摩擦，额外功应是克服杠杆自身重力做的功，所以额外功 总功 因此杠杆的机械效率 11．(1)2500Pa (2)30W (3)83.3% (4)50N 【详解】（1）箱子对水平地面的压力等于箱子的重力500N，受力面积为0.2m2，根据可得，箱子对水平地面的压强 （2）拉力为300N，箱子沿木板移动了2m，用时20s，拉力做的功 拉力做功的功率 （3）箱子升高1m，则有用功W有=Gh=500N×1m=500J 斜面的机械效率 （4）箱子克服摩擦力做的额外功W额=W-W有=600J-500J=100J 由W额=fs可得，木箱与斜板之间的摩擦力 12．(1) (2) 【详解】（1）汽车在平直路面上匀速行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力，即 牵引力的功率     （2）汽车的机械效率 13．(1)1W (2) 【详解】（1）拉力做的功为 运动过程中拉力F做功的功率 （2）拉力做的有用功为 斜面的机械效率为 14．（1）20N；（2）25W；（3）40% 【详解】解：（1）物体A所受的摩擦力 f=0.2G=0.2mg=0.2×10kg×10N/kg=20N （2）由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动速度 v=2v物=2×0.5m/s=1m/s 拉力F的功率 （3）该装置的机械效率 答：（1）物体A所受的摩擦力是20N； （2）拉力F的功率是25W； （3）该装置的机械效率是40%。 15．（1）2×104Pa；（2）100W；（3）80% 【详解】解：（1）由图知，绳子自由端拉力为250N，该工人重750N，对工人受力分析可知，受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力和竖直向上的绳子拉力，所以水平地面对工人的支持力为 F支=G人-F=750N-250N=500N 双脚与地面的接触面积为250cm2，则人对地面的压强 （2）物体移动的速度为 绳子移动的速度为 由 可知，人对绳子拉力的功率 （3）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，绳子自由端移动的距离 s=nh=2×2m=4m 拉力做的功 W总=Fs=250N×4m=1000J 有用功 W有用=Gh=400N×2m=800J 滑轮组的机械效率 答：（1）人对地面的压强为2×104Pa； （2）在提升重物过程中，拉力F做功的总功率是100W； （3）滑轮组的机械效率是80%。 16．(1)2400J (2)100W (3)80% 【详解】（1）拉力所做的有用功 （2）由图可知，n=3，则绳端移动的距离s=nh=3×2m=6m 拉力所做的功 拉力的功率是 （3）滑轮组的机械效率是 17．（1）500N；（2）100W；（3）90% 【详解】解：（1）由图可得，该滑轮组绳子的承重段数n=2，由于不计摩擦和绳重，根据可得，拉力F的大小为 F=（G物+G动）==500N （2）由题意可得，绳子自由端移动的速度为 v绳=nv物=2×=0.2 所以拉力做功的功率为 P=Fv绳=500N×0.2=100W （3）由题意可得，绳子自由端移动的距离为 s绳=nh=2×3m=6m 所以对物体做的有用功为 W有=G物h=900N×3m=2700J 拉力F做的总功为 W总=Fs绳=500N×6m=3000J 所以此滑轮组的机械效率为 答：（1）拉力F的大小为500N； （2）拉力做功的功率为100W； （3）此滑轮组的机械效率为90%。 18．(1)100N (2)100W (3)90 【详解】（1）由图可知，绳子段数为n＝2，不计绳重和摩擦，由知，动滑轮重力为 G动＝2F－G＝2×250N－400N＝100N （2）自由端移动的距离为 s＝nh＝2×2m＝4m 拉力F的功为 W总＝Fs＝250N×4m＝1000J 拉力F的功率为 （3）提升重为900N的物体时，自由端的拉力为 滑轮组的机械效率为 19．(1)10.8 (2)28.5 (3)0.2 【详解】（1）螺纹钢在水平位置平衡，两个力大小分别等于螺纹钢重力和金属筐重力，根据计算金属矿重力为 金属筐的质量为 （2）因为之前已经调平衡，所以根据杠杆平衡条件可得重物的质量 （3）该杆秤的分度值为 20．(1)5000Pa (2)500W (3)80% 【详解】（1）工人带工具进入吊篮，电动机对绳子的拉力为零时，吊篮对水平地面的压力大小等于吊篮和两动滑轮总重、工人和工具的总重力大小，即F压=G总=500N+2000N=2500N 吊篮对水平地面的压强 （2）由图乙可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=4，不计绳重和摩擦，自由端的拉力为 电动机做的总功为W总=Fs=Fnh=625N×4×4m=10000J 则本次吊升过程中电动机的输出功率为 （3）电动机做的有用功为W有=Gh=2000N×4m=8000J 则本次吊升过程中平台的机械效率为 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 $$