专题练习十一 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,安徽）

>》 专题练习十一 机械效率的相关计算 <■ 类型①杠杆的机械效率计算 (1)物体受到的重力大小。 1.如右图所示，O是转动轴， ↑F (2)工人所做的有用功。 不计绳重及摩擦，杠杆OA (3)工人所做的总功。 是重力为G。的均质杠杆， 0 挂在OA中点B处的重物重力为G,已知 G。=30N,G=150N。 (1)若利用该杠杆将重物提升0.5m,求杠杆 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%）。 3.（2025淮北期末)一辆质量为1.8×103kg 的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人 们用下图所示的滑轮组将汽车拖出泥地。 已知整个过程中，水平拉力F恒为1.2× 103N,汽车沿水平方向匀速移动了2m,用 时20s,滑轮组的机械效率为90%。通过计 算回答： 类型2滑轮（组）的机械效率计算 2.(2025安徽)下图为某工人利用一个滑轮提升 物体的示意图。若该工人将质量为40kg的 物体沿竖直方向匀速提升3m,此过程中滑轮 (1)拉力F做的功是多少？ 的机械效率为80%，g取10N/kg,求： (2)拉力F做功的功率是多少？ 92 八年级物理RJAH版 (3)滑轮组对汽车的拉力F′是多少？ 5.如下图所示，斜面长l=10m,斜面高h= 4m,物体A的重力为200N,物体B的重 力为400N,物体B在物体A的拉力作用下 从斜面底端匀速上升至斜面的顶端。不计 绳重及绳与滑轮间的摩擦且忽略物体B的 体积大小，求： (1)绳子的拉力对物体B所做的功。 (2)该斜面的机械效率。 (3)物体B受到斜面的滑动摩擦力的大小。 类型3斜面的机械效率计算 4.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,斜面高1.2m,g取10N/kg。求： 3 m 1.2mf 人12m 利用斜面搬运 徒手搬运 (1)箱子受到的重力。 (2)箱子受到的摩擦力。 (3)斜面的机械效率。 下册第十二章 93y△法一所做的额外功为克服自身重力所做的功，而方 法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功， 因此方法二的额外功大于方法一的额外功，故方法 W有用二 二的总功大于方法一的总功，由？=W。 W有用 w相十w。可知，>：因上楼的速度相同，方法一 搬米和面粉的时间短，方法二搬米和面粉的时间长， 限据P-y可知，P,>P, 第2课时测量机械效率 心课内基础闯关 1.(1)乙(2)竖直(3)74.1%(4)高(5)偏小 2.C 课外拓展提高 3.(1)匀速运动(2)83.3%(3)钩码悬挂点位置不同 4.(1)匀速(2)9cm80.0%(3)费力 【解析】(1)在实验中，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧 测力计，此时钩码处于平衡状态，受到的拉力等于测 _W有_Gh 力计示数。(2)第1次实验中，根据？=w。=下 F=,得到滑轮组的动滑轮绕绳子的段数心，= G IN F1刀0.5NX6.7%≈3。绳子自由端移动的距离 s,=h,=3×3cm=9cm。第3次实验中，机械效率 _W有3_Gh=6NX0.09m 7=w。:=Fs=2.5N×0.27m =0.8=80.0%。 (3)承担物重的绳子段数越多，越省力，将图甲装置改 接为图乙装置，提升相同钩码，滑轮组的动滑轮绕绳 子的段数由3段变成2段，图乙装置更费力。 核心素养专练 5.(1)省力(2)60.0%(3)斜面的倾斜程度斜面的 粗糙程度(4)大于 【解析】(1)由表中实验数据可知，物块重力相同，斜面 的倾斜程度逐渐变大，拉力逐渐变大，说明斜面倾斜 程度越小越省力。(2)他们测得斜面的机械效率？= WX10%号队X100%=NX0.6mX100%→ W 5.0N×1m 60.0%。(3)分析第1、2、3次实验可知，斜面的长度、 粗糙程度相同，高度不同时，计算得出斜面的机械效率 不同，故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；分析 第3次和第4次实验数据可知，斜面的其他情况相同 时，粗糙程度不同，斜面的机械效率不同，故斜面的机 械效率与斜面的粗糙程度有关。(4)根据Wa=W有+ W可知，W小于W,即fs小于Fs,可得F>f。 专题练习十一机械效率的相关计算 1.解：(1)根据题意可知，有用功即杠杆对重物做的功， 所以有用功W有=Gh=150N×0.5m=75J (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W=G。h=30N×0.5m=15J 总功Wa=W+W每=75J+15J=90J 因此杠杆的机械效率 N有×100%=90X100%≈83.3为 75J、 n一W。 2.解：(1)物体受到的重力大小G=mg=40kg×10N/kg= 400N (2)工人所做的有用功W有=Gh=400N×3m= 1200J (3)根据机械效率的计算公式7一w。 在×100%，可得 工人所做的总功W。= _W=1200J=1500j 780% 3.解：(1)由图可知，n=2,拉力F做的功 W=Fs'=Fs=1.2X103N×2X2m=4.8×103J (2)拉力F做功的功率P= we=4.8×103」=240W 20s 可知，滑轮组所做的有用功 (3)根据刀=w W有=7Wa=90%×4.8×103J=4.32×103J 汽车匀速运动，所以滑轮组对汽车的拉力与汽车受到 的摩擦力是一对平衡力，F'=f,则W有=F's=f 则汽车受到的摩擦力f= _w4=4.32×10J=2.16× 2 m 103N 故滑轮组对汽车的拉力为F'=2.16×103N 4.解：(1)箱子受到的重力 G=mg=20 kgX10 N/kg=200 N (2)推力所做的功 Wa=Fs=100N×3m=300J 有用功W有=Gh=200N×1.2m=240J 额外功W=Wa一W有=300J一240J=60J 斜面对箱子的摩擦力∫= w=_60J=20N s 3m (3)斜面的机械效率 W有100%=300j×100%=80% η一W 5.解：(1)由题图可知，物体A、B之间用细绳通过定滑 轮连接，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，则绳子对物 体B的拉力F=GA=200N 拉力对物体B做的功 W。=Fl=200N×10m=2000J 下册参考答案 27△ (2)克服物体B的重力做的有用功 W有用=GBh=400N×4m=1600J 该斜面的机械效率 有题×100%= 1600J n-Ws 2000J1 ×100%=80% (3)绳子的拉力做的额外功 W篇=W总-W有用=2000J-1600J=400J 由W赢=fs可得，物体B受到斜面的摩擦力 题=400J f=- =40N 10m 章末复习提升 巴知识网络梳理 W有用 ①等臂杠杆②等臂杠杆⑧额外功④=w。 ⑤减轻 巴易错易混整合 1.D【解析】甲是动滑轮，动力臂是阻力臂的两倍，绳端 的拉力是物重的一半，F=)×200N=100N,绳端 通过的距离是物体上升距离的两倍，s甲=2×2m= 4m,故A、B错误。乙也是动滑轮，动力臂是阻力臂的 一半，绳端的拉力是物重的两倍，Fz=2×200N 400N,绳端通过的距离是物体上升距离的一半，s2= 1 X2m=1m,故C错误，D正确。 2.B【解析】由题图可知，n甲=3，nz=2;不计绳重和摩 擦，且每个滑轮重力相等，则F甲=】(G,十G) n甲 3×(0N+Ga),F2= (G2十G动)=2 (38N十G动)；因甲、乙滑轮组绳端的拉力F恰好相等， 即号×(60N+Ga)= 1 X(38N十G动)，解得G商= 6N,故AC、D错误，B正确。 >综合能力拓展 A基础题 1.斜面力2.613.①②③ 4.12080%【解析】由图可知，承担物重的绳子段数n =3。根据滑轮组的特点，绳子自由端移动的距离s 与重物上升的高度h的关系为s=h,已知重物上升 的高度h=2m,则绳子自由端移动的距离为s=nh= 3X2m=6m,拉力F做的功W总=Fs=200NX6m =1200J,拉力F的功率P= w2=1200J=120W. 10s 428 八年级物理RJAH版 滑轮组做的有用功W有用=Gh=480N×2m=960J, 该滑轮组的机械效率)=w。 _W有题×100%=1200可 960J 100%=80%。 5.C【解析】作出三个力所对应的力臂，如下图： 达 2 根据杠杆的平衡条件知FXl1十FX12=FXL3。若 将力减小一半，则两边力和力臂的乘积均减小为原来 的一半，所以杠杆仍平衡。故A、B、D不符合题意，C 符合题意。 6.如下图所示 0 B能力题 7.B【解析】在逐渐打开屏幕的过程中，阻力臂逐渐减 小，阻力始终为电脑屏幕的重力，阻力与阻力臂的乘 积减小，根据杠杆的平衡条件可知，动力和动力臂的 乘积也减小，因为动力臂不变，所以动力F逐渐减小。 故B正确，A、C、D错误。 8.(1)右力臂的大小(2)右(3)向右移动左侧钩码 至10.7cm刻度处 9.解：(1)小球B的重力为G球=m球g=pVg=7.8× 103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=3.9N (2)小球受到的浮力为F#=P水gV排=1.0×103kg/m ×10N/kg×50×10-5m3=0.5N 匀速下沉时，小球受力平衡，则小球受到的绳子的拉 力为F=G-F￥=3.9N-0.5N=3.4N 则细棒受到的绳子的拉力为F'=F=3.4N 瓶子底部受到的细棒的压力F=F'=3.4N (3)水满后，将装置提起，水的质量为m水=P水V水= 1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg 则“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械 效率 W有 G本h -Gg h+Gu h+Gs h G水 n水 G水十G球十G板 m水十n球十m: 2.5kg 3.9N+0.11kg -×100%≈83.3% 2.5 kg+10 N/kg