专题练习九 机械效率的相关计算-【学海风暴】2025-2026学年八年级下册物理同步备课（人教版,通用）

的功为额外功，并且W有用十W=W。;设杠杆重心升 高的距离为h杠，则有Gh十G红h=Fs;将钩码的悬 挂点从A移到B,G不变，h不变，G:不变，杠杆重心 升高的高度变小，克服杠杆自重所做的额外功变小， 所以额外功与有用功的比值减小。因为Gh十G在h红 变小，所以F,也变小，根据？=W×100%-× Gh 100%可知，机械效率增大。 第2课时测量机械效率 >课内基础闯关 (1)匀速(2)2.483.3%(3)1、2无关(4)被 提升物体的重力(5)不变 【解析】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计， 使钩码升高，此时弹簧测力计的示数等于拉力的大 小，且弹簧测力计的示数稳定，便于读数。(2)由图可 知，弹簧测力计的分度值为0.2N,则第4次实验的拉 力为2.4N,表格中编号①处的数据应为2.4；由表中 W有用×100% 数据可得，第4次实验的机械效率7=W。 Gh 6N×0.10m ×100%=2.4NX0.30m ×100%≈83.3%。 (3)探究同一滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 的关系，要控制被提升物体的重力相同，提升高度不 同。由表中数据可知，第1、2两次实验中，提升钩码 的重力相同，高度不同，但机械效率相同，故同一滑轮 组的机械效率与物体被提升的高度无关。(4)由表中 数据可知，使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，机 械效率越高，即同一滑轮组的机械效率主要与被提升 物体的重力有关。(5)不计摩擦及绳重，额外功为克 服动滑轮的重力所做的功，滑轮组的机械效率)= W有用 Gh G Wm+wX10%=Gh十Ga万X100%=G十 ×100%,若将此滑轮组换一种绕绳方法，由于物重和 动滑轮重不变，则滑轮组的机械效率不变。 巴课外拓展提高 1.380变大 2.(1)匀速直线0.05(2)0.380(3)大无关 ©核心素养提升 (1)9.00(2)①200②0.3③0.360%(3)①无 关②114 【解析】(1)图乙中刻度尺的分度值为1mm,故B点的 高度为9.00cm。(2)①小车重2.0N,则其质量m= G2.0N g 10 N/kg =0.2kg=200g。②图乙中弹簧测力计 的分度值为0.02N,故其示数为0.3N。③拉力所做 的功W。=Fs=0.3N×1m=0.3J,有用功W有用 W有超大 Gh=2.0N×0.9m=0.18J,则机械效率7=W。 00%。8100%=60%。③)四由图像可知，当 小车的总重G增大到5N时，将小车从A点拉到B 点所做的功W'=0.75J,竖直向上将小车从水平地 26 八年级物理RJ版 面提升到B点时做的功W有用'=0.45J,则机械效率 72×10%-8号×10%-0K,由此可 知，用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无 关。②人和轮椅的总重力G意=G人十G特=(56kg十 20kg)×10N/kg=760N,上升过程做的有用功W有用"” =G。h'=760N×0.09m=68.4J,由于机械效率不 变，仍为60%，所以总功W。”= W有用”=68.4J- 60% 114J,则推力F= wa”_114J-114N。 s 1m 专题九机械效率的相关计算 1.费力1815【解析】由图乙可知，动力臂OB= 0.3m,阻力臂OA=1.5m,因为动力臂小于阻力臂， 所以春相当于简单机械中的费力杠杆；已知碓头的重 力G=30N,碓头上升的高度h=60cm=0.6m,则每 踩一次克服碓头重力做的功W=Gh=30N×0.6m= 18J:1min将B处踩下30次，克服碓头重力做的有用 功为W有用=30×18J=540J,已知春的机械效率为 60%,则人做的总功W。= _W有用=540J 760% 900J,人做 功的功率为P= =We=900J =15W。 t 60s 2.解：(1)杠杆提起重物做的有用功 W有用=Gh=150N×0.5m=75J 克服杠杆自重做的功W额外=G,h=30NX0.5m=15J 力F做的总功Wa=W有用十W额外=75J+15J=90J 杠杆的机械效率 75J W有用×100%三90×100%≈83.39% η一w总 (2)由杠杆平衡条件可知F×L=G×2L+G。X .即F=2G+G)=7x150N+30N=90N 1 3.解：(1)由图乙可知，与动滑轮连接的绳子有6段，则小 华的拉力F=日Gx+Ga)=名(m,+m)g=行× 1 (54kg+6kg)×10N/kg=100N (2)绳子自由端移动的距离 s=6h=6X50cm=300cm=3m 拉力做的总功W总=Fx=100N×3m=300J 拉力做功的功率P= wg=300J=30w t 10s (3)小华做的有用功 W有用=G人h=m人gh=54kg×10N/kg×0.5m=270J 滑轮组的机械效率)=W。 ,-W×10%-08×10% =90% 4.解：(1)动滑轮的重力 G动=nF-GA=2×250N-400N=100N 动滑轮的质量 _G动_-100N ma=g-10 N/kg =10kg (2)有用功W有用=GAh=400N×1m=400J 总功Wa=Fs=250N×2X1m=500J _W有题×100% 滑轮组的机械效率)=W。 500j×100% 400J =80% Grh 3)根据”=W有×100%三 ×100%= GBh十Gh GX100%可得，G,=G=756X100N GB十G动 1一7 1-75% 300N 所以物体B的质量mB= g-0 =30kg 5.解：(1)汽车静止时对泥泞地面的压力 F压=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×10N 汽车静止时对泥泞地面的压强 F压 2×10N p=S=4×20×10-m =2.5×10°Pa (2)拉力F做的总功 Wa=Fs=1X103N×6m=6×103J 拉力F做功的总功率 We_6×103J P。=1=0.5×60 =200W (3)拉力做的有用功 W有用=7W。=90%×6×103J=5.4×103J 汽车移动的距离 s车=2X6m=3m 汽车受到地面的阻力 f=W4里-5.4X102J=1.8X10N S车 3m 6.解：(1)箱子受到的重力G=mg=20kg×10N/kg= 200N (2)推力所做的功W=Fs=100N×3m=300J 有用功W有用=Gh=200N×1.2m=240J 额外功W餐外=W。一W有用=300J一240J=60J W*_60J=20N 斜面对箱子的摩擦力∫= 3 m 有题×100% (3)斜面的机械效率)=W。 300jX100% 240J =80% (4)可适当减小斜面的坡度。 阶段训练（八） 1.省距离费力 2.80%50 3.本引力0%【解析】根6公式P-?--可 知，在发动机的输出功率一定时，换用低速挡，可以增 W有雅 大牵引力。此过程中盘山公路的机械效率？=W。 1×103N×20m×100% X10%-0×10%=2X10NX200m =40%。 4.20.5【解析】由图乙可知，对物体A做的有用功 WA有用=WA一WA额外=3J一1J=2J;由于A、B是两个 完全相同的物体，将A、B两个物体拉到斜面顶端时， 做的有用功相等，即W南用=WA有用=2J,则对物体B 做的额外功WB颗外=WBe一WB有用=2.5J一2J=0.5J。 5.B6.C 7.D【解析】由图甲可知，用手托重物时，肘关节处可以 视为支点，肱二头肌对前臂的牵引力使得杠杆转动， 是动力，此时动力臂小于阻力臂，因此手托重物时，可 视为费力杠杆，A、B错误。由图乙可知，人踮脚时绕 着O点转动，腓肠肌对足部骨骼的牵引力F,使得杠 杆转动，是动力，此时动力臂大于阻力臂，可视为省力 杠杆，C错误，D正确。 8.ABD【解析】物体A以0.2m/s的速度在水平地面 上向左做匀速直线运动，物体A在重力方向上没有移 动距离，所以重力做功为0J,A正确。物体A运动的 距离sA=vat=0.2m/sX5s=1m,则绳端移动的距 离s=2sA=2X1m=2m,B正确。拉力F做的功 Wa=Fs=5N×2m=10J,拉力F做功的功率P= W鱼=10J=2W,C错误。拉力做的有用功W有阳= t 5s 7W。=80%×10J=8J,则地面对物体A的摩擦力f =W有粗=8】=8N,D正确。 9.解：(1)长方体建筑材料放在水平地面静止时，对地面 的压力等于长方体建筑材料的重力，即F:=G=8X 103N,则长方体建筑材料对地面的压强 _Fm _8X10'N_ p =4×103Pa 2m2 (2)该过程克服长方体建筑材料重力所做的功 W有用=Gh=8×103N×20m=1.6×105J (3)由图可知，n=2,则绳子自由端移动的距离s=2h =2×20m=40m 总功W。=Fs=5×103N×40m=2×105J 滑轮组的机械效率)=W。 =wW×100%=,6X10J× 2×103J 100%=80% 10.(1)平衡仍能(2)①F1l1=F2l2A②右端下 沉(3)增大左 本章培优方案 教材图片在线 ①支点②动力③阻力④动力臂⑤阻力臂 ⑥F,L,=Fzl2⑦省力⑧费力⑨等臂四定滑轮 ①改变力的方向②动滑轮⑧省力 )A层基础训练 1.4费力2.0.275%3.C 4.D【解析】水流冲击水轮转动，同时带动多个春锤上 下运动，一天内做的总功增加，故A正确。一天内做 下册参考答案 27△专题九 机械 考向①杠杆类计算 1.图甲所示的是农民捣谷用的“春”，图乙是其 结构示意图。AOB为碓(dui)杆，O为支点， AO长1.5m,OB长0.3m,春相当于简单机 械中的 杠杆。A处连接着碓 头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚， 碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为 30N,每踩一次碓头上升的高度为60cm,则 每踩一次克服锥头重力做的功是 J。 若1min将B处踩下30次，春的机械效率为 60%,则人做功的功率是 W。 碓杆 锥头 2.右图所示的是一个提起 重物的杠杆的示意图，O 个 处是转动轴，不计绳重及 08 摩擦，力F的方向始终竖 B 直向上，杠杆OA是重力为G。的均匀杠杆， 挂在OA中点B处的重物的重力为G。已 知G。=30N,G=150N。 (1)若利用该杠杆将重物提升0.5m,求杠杆 的机械效率。（结果精确至0.1%） (2)为维持杠杆在水平位置平衡，求力F的 大小。 效率的相关计算 考向②滑轮组类计算 3.如图甲，小华和一些同学在课外实践活动中 对滑轮组进行了探究。他们自制滑轮组的 简化图如图乙所示，小华利用此滑轮组用时 10s将小军匀速提升了50cm。称得小军的 质量为54kg,动滑轮（含挂钩）的总质量为 6kg,g取10N/kg,不计绳重和滑轮与绳之 间的摩擦，求： (1)小华的拉力。 (2)小华拉力做功的功率。 (3)此过程中滑轮组的机械效率。 4.（2025吉安期末)如右图所示，工 人师傅用滑轮组以250N的拉力 匀速提升一个重力为400N的物 体A,物体被提升的高度为1m, 下册第十二章 用时2s。（g取10N/kg,绳重及绳与轮之 间的摩擦不计) (1)求动滑轮的质量。 (2)求滑轮组的机械效率。 (3)若将物体A更换为物体B,也将物体B 提升1m,滑轮组的机械效率为75%，求物 体B的质量。 5.一辆质量为2×103kg的汽车，不慎陷入泥 泞地面，每个车轮胎与地面的接触面积均为 20cm2。汽车司机组织人们用下图所示的滑 轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉 力F为1×103N,汽车沿水平方向匀速直线 移动，用了0.5min把汽车从泥泞中拉出，此 过程中绳子自由端水平移动了6m,滑轮组 的机械效率为90%，g取10N/kg。求： 拉力F TD (1)汽车静止时对泥泞地面的压强。 (2)拉力F做功的总功率。 (3)汽车受到地面的阻力大小。 38 八年级物理RJ版 考向③斜面类计算 6.如下列图片所示，利用斜面将箱子推进车 厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省 力多了。某同学用100N的力沿斜面向上匀 速推动箱子，已知箱子质量为20kg,斜面长 3m,高1.2m,g取10N/kg 利用斜面搬运 徒手搬运 (1)求箱子受到的重力。 (2)求箱子受到的摩擦力。 (3)求斜面的机械效率。 (4)使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法？ (写出一种，合理即可)