第12章 专题3 功、功率、机械效率的综合计算-【追梦之旅·大先生】2025-2026学年八年级下册物理活页同步练习（人教版·新教材）

专题3功、功率、机械效率的综合计算 类型一杠杆 类型二滑轮 1.(6分)如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的 3.(9分)如图是用动滑轮提升货物A的示意图。 作用下将一物体缓慢匀速提升。如表是提升 用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物 物体时采集到的信息： A在10s的时间内匀速竖直上升了2m。求： (1)提升货物所做的有用功W有用； (2)拉力通过的距离及拉力的功率P; (3)动滑轮的机械效率7。（精确到0.1%) V7777777 物重 OA OB A端上升的 B端下降的 G/N /m /m 高度h/m 竖直距离s/m 40 0.8 0.4 0.2 0.1 团 (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90N,求拉力做的总功及杠 杆的机械效率。（机械效率精确到0.1%） 类型三滑轮组 4.(9分)搬运工人用如图所示的滑轮组将一个 重120N的物体匀速提升3m,所用的拉力为 2.(6分)小明在探究利用杠杆做功的实践活动 50N,时间为20s,不计绳重及摩擦。求： 中，杠杆一端固定，中点处挂有一重力G为 (1)提升物体所做的有用功； 20N的重物，现用手竖直提起杠杆的另一端， (2)滑轮组的机械效率； 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？ (3)动滑轮的重。 (2)若杠杆是一根自重为5N、材料均匀的硬 棒，将重物提升的高度h为0.10m,小明使用 杠杆所做的有用功W有用为多大？机械效率？ 是多大？ 支点 金第十二章 25分钟同步练习，精炼高效抓考点ZDR八年级物理下册 65 5.(9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 0.04m3,其质量为240kg。用滑轮组将金属 球打捞出水面后，继续提升，金属球在50s的 时间内匀速竖直上升了5m。在这个过程中， 拉力F恒为1250N(p*=1.0×103kg/m3,g 取10N/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。 类型四)斜面 7.(9分)工人师傅要将质量50kg的木箱搬到 2m高的车厢里，他将一块长为4m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400N的拉力在10s内将物体从斜面 底端匀速拉到车厢里，如图所示，（g取 6.(9分)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑 10N/kg)求： 轮组运送货物上楼，绳所能承受的最大拉力为 （1)工人所做的有用功； 800N,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图 (2)工人做功的功率； 像如图乙，机械中摩擦力及钢绳重忽略不计。 (3)斜面的机械效率。 在一次应用此滑轮组装置工作的过程中，工人 师傅在1min内将三块相同的某种型号的玻璃 0 (如图丙)匀速向上提高了6m,（已知玻璃的 密度为2.5×103kg/m3,g取10N/kg)求： 1(%) 厚10m 0300GN 一长40cm 甲 乙 丙 (1)三块玻璃叠放在平整的水平地面时，它对 地面的压强是多少？ (2)如忽略捆扎玻璃的绳子重量，求此时滑轮 第 组的机械效率？（精确到0.1%） (3)该工人竖直向下拉绳子自由端来运送其 他的货物时，此滑轮组的机械效率能够达到 的最大值是多少？（精确到0.1%） 66 25分钟同步练习，精炼高效抓考点ZDR八年级物理下册1.C2.D3.720012000 4.19201440480【解析】对物体做的总功W=Fs=400N× 4.8m=1920J;克服重力做的有用功为：W有用=Gh=1200N× 1.2m=1440J;故克服摩擦所做的额外功为：W氧外=W卷-W有用= 1920J-1440J=480J。 5.A6.A 7.D【解析】A.改变绕绳方法，对重物被拉升没有影响，即对有 用功没影响；对动滑轮的拉升、动滑轮转动时的摩擦也没有影 响，即不影响额外功，所以改变绕绳方式不影响机械效率，不符 合题意：BC.增加或减少重物的提升高度，绳端被拉升或下降 W有用GhGh G 的距离也变长了，根据η= 即居xhn,可知机械效率 并不受影响，不符合题意；D.增加提升重物的重力，在动滑轮 摩擦不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功增加，所以 机械效率提高，符合题意。故选D。 8.30075%9.562.5%10.D 11.C【解析】由W有用=Gh知，小明分别用甲、乙两个滑轮把同 一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相 同：当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功， 利用机械时做的额外功越少，则总功就越少；乙是动滑轮，乙 中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的 黄外功多，则高功就多，由刀可如甲机城效率较高，中 1<W2,71>2。故选C。 12.D 13.B【解析】A.木块在上升过程中受到重力、支持力、拉力和摩 擦力四个力的作用，由于重力使物体有下滑的趋势，所以，要 使物体匀速上升，拉力应大于摩擦力，拉力和摩擦力不是一对 平衡力，A错误；B.其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，机械 效率越高，B正确；C.在斜面倾斜程度一定时，斜面粗糙程度 越大，克服摩擦做的额外功越多，机械效率越低，C错误；D.斜 面的倾斜程度越小，越省力，沿斜面所用的拉力越小，D错误。 故选B。 142 52F【解析】由图知，n=2,绳子端点B移动距离5= s'2s 2s,绳子端点B的速度：心= ；滑轮组做的有用功：W有用= ;拉力做的总功：W=Fs'=Fx2s=2,滑轮组的机械效率：n 品 15.20030【解析】20块砖重：G=40N×20=800N,由图知，n= 2,拉力端移动距离s=2h,由7= W有用Gh。GhG W落及PX2h2示得拉力 G800N 的大小为：F=2)2x$09%500N;在此过程中，砖块上升的速 度是0.2m/s,则绳子自由端移动的速度为v=2×0.2m/s= 0.4m/s;工人做功的功率是：P=Fu=500N×0.4m/s=200W;工 人的重力为：G人=mg=70kg×10N/kg=700N;当工人匀速提升 20块砖时，根据F=)（G+G骑)可知，动滑轮的重力为G纷= 2F-G=2×500N-800N=200N;在滑轮组相同的情况下，物体 越重，机械效率越大，拉力越大，当拉力最大时，机械效率是最 大的；人的重力为700N,则最大拉力为：F'=700N;根据F= 2(G+C)可知，提升的物体的最大重力为：G'=2F-G。=2× 700N-200N=1200N;提升砖块的数目为：n'=0N=30。■ 16.解：(1)省力 (2)货物沿斜面运动时，推力做的功：W点=Fs=500N×3m= 1500J: (3)有用功为：W有用=Gh=800N×1.5m=1200J;则斜面的机械 _W有用_1200J」 效率为：m=W”-150080%6。 专题2简单机械相关实验 1.(1)左（2)2力臂沿逆时针旋转(3)变大 78 同步练习，精炼高效抓考 2.(1)便于直接读出力臂右 (2)一次实验具有偶然性右端下沉 (3)变大4 (4)大于杠杆支点不在中心，杠杆自重对实验有影响 3.(1)匀速(2)67%(3)bc(4)增大物重越低 (5)1、2错误 4.（1)0.580(2)①钩码悬挂点②有用功小少 5.(1)左(2)501.8 (3)物重物体重力越大，斜面的机械效率越高 (4)能使木块所受拉力的方向与斜面平行 专题3功、功率、机械效率的综合计算 1.解：(1)不计杠杆自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得：F×OB=G ×OA,即F×0.4m=40N×0.8m,解得F=80N; (2)由表中数据可得，拉力做的总功：W=F's=90N×0.1m= 9J,有用功：W有用=Gh=40N×0.2m=8J,杠杆的机械效率：7= W有用_8】≈88.99%。 W急9J 2.解：少由平衡原理可知：风=风，即6=兰=，F号 72N=1oN: (2)所做有用功：W有用=Gh=20N×0.1m=2J,所做额外功：W外=C杆 h=5N×0.1m=0.5J,所做总功：W总=W有用+W外=2J+0.5J=2.5J,机 W有用=2】-80%。 械效率：n=W县2.5J 3.解：(1)提升货物所做的有用功：W有用=Gh=500N×2m=1000J; (2)使用动滑轮时，n=2,拉力通过的距离：s=2h=2×2m=4m, 拉力F做的总功：W点=Fs=300N×4m=1200J;拉力做功的功 率：P= _Wa_120J=120w; t 10s W省用=1000≈83.3%。 (3)动滑轮的机被效率：m=W。1200 4.解：(1)提升物体所做的有用功为：W有用=Gh=120N×3m= 360J; (2)由图可知，n=3,则绳子自由端移动距离为：s=3h=3×3m= 9m;拉力做功为：W益=Fs=50N×9m=450J;滑轮组的机械效率 _7有用_360 为：m=W450 =809%; (3)此过程所做的额外功为：W外=W总-W有m=450J-360J= 90J;不计绳重及摩擦，则提升动滑轮所做的功是额外功，W籁外 W外_90J=30N。 =Gh,动滑轮重为：G动=h=3m 5.解：(1)金属球浸没在水中时，排开水的体积V排=V=0.04m3, 受到水的浮力：F浮=p水V排g=1.0×103kg/m3×0.04m3×10N/kg =400N; (2)由图知，n=2,拉力端移动的距离s=2h=2×5m=10m,金属 球出水后，拉力做功：Wa=F=1250N×10m=12500J,拉力F 的功率：P= W是_1250J=250w; 50s (3)金属球出水后，拉力做的有用功：W有用=Gh=mgh=240kg× 10N/kg×5m=12000J,滑轮组的机械效率：？= W有用_12000J W总12500J 96%e 6.解：(1)由图丙可知：三块玻璃的体积V骏璃=3×40cm×30cm× 10cm=3600cm=0.036m,根据p=T可得：玻璃总质量m =P破瑞V玻装=2.5×103kg/m3×0.036m3=90kg,则重力G玻瑞= m装璃g=90kg×10N/kg=900N;所以三块玻璃对地面的压力F= G被璃=900N;放在平整的水平地面时的受力面积S=40cm× 30cm=1200cm2=0.12m2,对地面的压强p=S-0.12m F 900N 7500Pa: (2)由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率7= ZDR八年级物理下册 60%,因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有 W有用三 用功，克服动滑轮重做的功为额外功，所以，根据刀=W。 Ch EG可得：G=1二xG=1-60%x300N=20N则 (G+G)h G+G 60% 提升玻璃时滑轮组的机械效率)'= G玻璃 900N G玻瑞+G动900+200N 81.8%: (3)由图乙可知，货物重力越大滑轮组机械效率越大，已知工 人的质量为60kg,则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物 时，绳子的最大拉力：F大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N,由 图甲可知，n=3,则绳端移动的距离：s=h,由F=上(G+G)可 得，提升的最大物重：G大=nF大-G励=3×600N-200N=1600N, W有用=Gh 由7= Wa(G+Ga)h G+G G得，则滑轮组的最大机械效率： G大 1600N Gx+G160N+200N≈88.9%。 7大= 7.解：(1)木箱的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N,工人做的有 用功：W有用=Ch=500N×2m=1000J; (2)拉力做的总功：点=Fs=400N×4m=1600J,工人做功的功 率：P=e-1600 =160W: 10s (3)斜面的机械效率：η= W有用_1000J 7a1600j62.5%。 追梦第十二章章未复习 1.ABC OBD、OED 2.25等于大于【解析】推力对甲物体做的功：W感甲=s甲= 5N×5m=25J:已知甲乙质量相同，则甲乙的重力相同，斜面高 度相同，由W有用=仇可知，将甲、乙两物体从底端推上顶端做 的有用功相等；推力对乙物体做的功：W蒸乙=Fsz=5N×8m= 40J,故W总甲<W总乙；由)= W题可得，物体甲通过斜面的效率 W 高，即7甲>n无0 3.B 4.B【解析】杆受重力G和木块C对它的支持力F、,由杠杆平 衡条件知Fx×Ly=GxLe。在C逐渐向右推移的过程中，支持力 FN的力臂Lw逐渐减小，重力G及其力臂L。不变，则F、逐渐 增大。因为力的作用是相互的，所以杆对木块C的压力也逐渐 变大，所以C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大，由力的 平衡条件知，水平推力F也逐渐增大。故选B。 5.A6.C 7.D【解析】A.从使用的情况来看，一根木棍相当于定滑轮，另 一根相当于动滑轮，因此两根木棍和绳子组成的机械相当于滑 轮组，A错误；B.使用筒单机械可以省力，也可以省距离，但不 能省功，B错误；C.设每段绳子上的功为F,则由图可知小曙那 端木棍有6段绳子相连，因此小曙受到的拉力为6F,小光那端 木棍有7段绳子相连，因此小光受到的拉力为7F,C错误；D. 滑轮组有几段绳子，绳端的拉力就是作用在棍上拉力的几分之 一，滑轮组上绳子的段数越多越省力，所以想让小科所用的拉 力变小，可以将绳子在木棍上多绕几圈，D正确。故选D。 8.C【解析】A.根据题意可得，杠杆的机械效率：m= Ws Fs 100Nx0,20=80%,A错误；B.根据题图可知，在杆在水平位置 50N×0.5m 时，拉力与OP垂直，则此时的力臂最长，当竖直向上匀速拉动 弹簧测力计时，拉力不再与OP垂直，则力臂会减小，B错误； C.根据原图示可知，若钩码的重量不变，将弹簧测力计移动到 Q点时，阻力和阻力臂都不变，动力臂减小，由杠杆平衡条件可 知，动力将增大，C正确：D.若增加钩码的重量，重复实验，因不 计转轴0处的摩擦，克服铁质杠杆重力做的功为额外功，则有 W有用 用功增大，颜外功不变，根据刀W有员十W 一可知，杠杆的机械 效率将变大，D错误。故选C。 同步练习，精炼高效抓考》 9.C 10.BC【解析】A.由图线a可知，在0~2s的过程中，绳子自由 端移动的距离s=40cm=0.4m,则绳子自由端移动的速度为：v =三=40cm=20cm/8,A错误；B.由图线6可知，在0~2s的过 t 2s 程中，物体上升的高度h=10cm=0.1m,则所做的有用功： W有用=Ch=mgh=0.45kg×10N/kg×0.1m=0.45J,B正确；C.拉 力做的总功W=Fs=1.5N×0.4m=0.6J,额外功为W外=W菱 -W有用=0.6J-0.45J=0.15J,C正确；D.滑轮组的机械效率：7 W有月_0.45J =W0.6J =75%,D错误。故选BC。 11.解：(1)由图可知，有效绳子段数n=8,则绳子自由端移动距 离为s=nh=8×15m=120m,则绳子拉力做功为W急=Fs= 12000N×120m=1.44×10J,则电动机牵引绳子自由端的功率 为p=We=1.4x10的]=2.4x10'wg t 60s (2)有用功为W有用=Ch=mgh=8000kg×10N/kg×15m=1.2× W有用_1.2×10J」 10的，则滑轮组的机被效率为n=W144x10时83.3%： (3)额外功为W籁外=W总-W有用=1.44×10J-1.2×10J=2.4× 10J,克服动滑轮及其附属装置总重力所做的额外功为W籁外 =G数h=8000N×15m=1.2×10J,则电动机克服钢丝绳重力 和滑轮组各处摩擦所做的这部分额外功为W藏=W藏外 W额外1=2.4×10J-1.2×105J=1.2×10J。 ZDR八年级物理下册 79