实验素养培优8 测量简单机械的机械效率&专题素养培优8 简单机械的综合计算-【同行学案】2025-2026学年八年级下册物理学练测（鲁科版·新教材）

☑同行学案学练测八年级物理下LK 实验素养培优8 测量 型 1.(2023·襄阳模拟)如图1所示是张平同学测 核 量“滑轮组的机械效率”的实验装置，实验数 素 据如下表所示，摩擦及绳重忽略不计. 钩码上绳端：绳端移机械 实验钩码重 升高度拉力 动距离 次数：G/N 效率 h/m F/N s/m /% 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 0.1 1.0 0.3 66.7 物理观念 4 0.1 1.8 0.3 科学 科学探 科学态度与 图1 图2 (1)实验中，小明应竖直向上 拉动弹 簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓慢上升. (2)第3次实验中，滑轮组的机械效率 是 (3)如图2所示，根据所学知识分析用同一滑 轮组匀速提升质量不同的物体，该滑轮组的 机械效率？与所提升物体的重力G的关系 图像正确的是 (4)机械效率是衡量机械性能好坏的重要标 志，请根据你的生活经验提出一种提高机械 效率的措施： 2.(2023·泰安新泰校级模拟)在生活和生产 中，简单机械有着十分重要的作用， C工工 图1 图2 108做神龙题得好成绩 简单机械的机械效率 (答案P148) (1)为了探究杠杆的平衡条件，小明用图1的 装置进行实验.实验前，杠杆左端下沉，应将 右端的平衡螺母向 (选填“左”或 “右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是 便于测量 (2)小明用图2的实验装置探究滑轮组的机 械效率.实验中用同一滑轮组提升钩码，记录 数据如下表 钩码的钩码提弹簧测力弹簧测力 机械 实验 重力升的高：计示数 计移动的 效率 次数 G/N度h/m F/N 距离s/m /% 1 0.1 0.9 0.3 74.1 2 0.1 0.3 83.3 6 0.2 2.2 0.6 ①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示 数为 N. ②第3次实验中滑轮组的机械效率 为 ③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物 体越重，滑轮组的机械效率越高.若提升同一 物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械 效率 (选填“变大”“变小”或 “不变”). (3)小明用图3的实验装置探究斜面的机械 效率，发现斜面的机械效率与粗糙程度和 (选填“斜面的倾斜程度”或“上升高 度”)有关.某次实验测得物重G=4N,斜面 长s=1m,高h=0.2m,若机械效率)= 80%,则物体在斜面上受到的摩擦力为 N. 图3 专题素养培优8简 类型一滑轮组 1.某项目建设中，工人用如图所示的装置将质 量为70kg的建筑材料匀速提升了6m,用时 10s.电动机的输出功率恒定为600W,不计 绳重和摩擦，g取10N/kg.求： (1)建筑材料上升的速度， (2)10s内电动机输出的总功， (3)动滑轮所受的重力 (4)若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料 时，机械效率是90%，则该建筑材料上升的 速度 31333y 电动机 77777777777777T 2.工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石 材，质量为1.8×103kg的石材放在水平地 面上，在拉力F的作用下沿水平方向做匀速 直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙 所示.石材在水平方向上受到的阻力为石材 重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%，滑 轮组和绳子的自重不计，g取10N/kg.求： ↑s/m 1.0 0.5 0 777777777777力 246810/s 甲 乙 (1)石材受到的阻力. (2)在石材移动10s过程中，工人做的有 用功 第十章功与能☑ 单机械的综合计算（答案P148) 物 (3)在石材移动10s过程中，工人作用在绳 南 核 子自由端的拉力F 素 养 物理观念 ·科学 维 类型二斜面 科学 3.(2023·荆州中考)以“‘荆歌’铁马，奔向未 究 来”为主题的2023年荆州马拉松3月 26日在荆州体育中心鸣枪起跑.在开赛场地 型 建设过程中，工人利用长度L=3m的斜面 态度 把质量为240kg的重物匀速推到h=1m高 处，如图所示，工人所用推力F=1000N. 求：(g取10N/kg) (1)推力做的有用功. (2)斜面的机械效率， (3)工人将另一质量为300kg的重物匀速推 到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜 面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩 擦力之比为6：5，共用时20s,工人推力做功 的功率 做神龙题得好成绩109 ☑同行学案学练测八年级物理下LK 类型三组合机械 4.如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑 多 核 轮组拉着重G=9×10N的货物A沿斜面 心 向上匀速运动.货物A的速度v=2m/s,经 素 过t=10s,货物A竖直升高h=10m.已知 汽车对绳的拉力F的功率P=120kW,不计 绳、滑轮的重力和摩擦，求： oo"o 物理观念·科学思维 3 A (1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功. (2)汽车对绳的拉力大小 科学探究 (3)斜面的机械效率， ·科学态度与责任 110做神龙题得好成绩 类型四与浮力、压强有关的综合计算 5.(2023·泰安新泰模拟)如图所示是某科技小 组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合 金块密度为4×103kg/m3,体积为0.01m3, 每个滑轮重100N,绳重和摩擦以及水的阻 力均忽略不计.人的重力为550N,人与地面 的接触面积为250cm2.g取10N/kg,p水= 1.0×103kg/m3,求： (1)合金块未露出水面时，合金块受到的 浮力. (2)合金块未露出水面时，滑轮组的机械 效率 (3)合金块完全露出水面后，人的拉力和人对 地面的压强 LLLKK41011L A 6.如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，OA与 OB的长度之比OA:OB=4:3,在A、B两 端分别挂有边长为10cm、质量为2.5kg的 完全相同的两个不吸水正方体物体C、D,当 物体C浸人水中且露出水面的高度为2cm 时，杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均 不可伸长且均处于张紧状态.求：（ρ水=1.0 ×103kg/m3,g取10N/kg) (1)物体C的密度是多少？ (2)杠杆A端受到绳子的拉力是多少？ (3)如果加水使物体C浸没后，物体D对地 面的压强是多少？ D 77777777777777777777777777 7.(2024·潍坊中考)如图甲所示的装置由杠杆 PQ、滑轮、圆柱形物体a、b以及水箱等组 成.杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转 动，PO:OQ=1：3;P端通过竖直绳连接 a,a通过竖直轻杆固定在地面上，b浸没在 水中，通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连.开始 第十章功与能☑ 时PQ水平，打开出水口阀门，轻杆对a的作 用力F的大小随水面下降高度x变化的规 物 律如图乙所示.已知a、b的质量分别为m。= 核 1.5kg、m6=1.08kg,滑轮、杠杆和绳的重力 心 均忽略不计，忽略所有摩擦，g取10N/kg,水 养 的密度p水=1.0×103kg/m3.求： O P ↑F/N 4.8 mh 出 0 物理观念 10 50 x/cm 甲 乙 科学 (1)打开阀门前P端绳对a的拉力. (2)打开阀门前b受到的浮力. 科学 (3)b的密度 究 (4)当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表 型 面受到的液体压强. 态度 做神龙题得好成绩111(2)运输车对水平路面的压力F=G总=总g=31 能力提升 ×103kg×10N/kg=3.1×105N;运输车对水平 15.D16.AC17.C 路面的压强=专=X8 18.10090 =5× 19.>> 105Pa. 20.解：(1)该过程中，克服小轿车重力做的有用功 (3)由运输车做匀速直线运动可知，运输车受力平 W有用=Gh=1.2×104N×5m=6×10J. 衡，故F牵=f=2.6×103N,运输车牵引力做的功 (2)拉力做的总功W点=Fs=8000NX10m=8X W=Fs=2.6×103N×9×103m=2.34×10J, 10J,拉力做功的功率P=”-8X10」=8X 运输车牵引力做功的功率P=W_2.34×10】 10s 6×60s 103W. 6.5×104W. W有用_6X104J 素养培育 (3》该过程中斜面的机械效率7=w意=8×104了 =75%. 16.(1)自己的质量m(3)时间t(4)m (5)B t 21.解：(1)工人的重力G=mg=70kg×10N/kg= (6)180 700N,由力=S可知，工人对地面的压力F:一 第三节 机械效率 pS=2.0×104Pa×300×10-4m2=600N,由力 知识清单 的作用是相互的可知，工人受到的支持力F支= 一、1.少于不能省功 F压=600N,由力的平衡条件可知，工人的手对绳 2.(1)有用目的W有用G物hf5物(2)不得不 的拉力F=G-F支=700N-600N=100N. 做W籁外G动fs物(3)拉力（或动力）之和 (2)两个动滑轮的重力G动=m动g=10kgX 拉力（或动力）FsW总=W有用十W额外 10N/kg=100N,由图可知n=4,因为不计绳重 W有用 二、1.有用功总功2.”= 3.小于1 和摩擦时F=】(∫+G),所以地面对工件摩擦 W有用 4.(1)1一W总 (2)刻度尺和弹簧测力计(3)竖直 力f=nF-G动=4×100N-100N=300N. 匀速(4)高 _W有用=fS物=fS物= (3)滑轮组的机械效率刀=W8=F=Fm物 基础演练 f 300N 1.C F=4X100N-75%. 2.500变长 素养培育 3.C 22.(1)①越重②动滑轮的重力③2、3④乙绳 4.9001001000换用更轻的水桶 端移动的距离s与提升的高度h相等⑤80% 5.D6.D7.B8.D9.D (2)减小斜面的粗糙程度(3)不能省功 10.30040075% 实验素养培优8测量简单机械的机械效率 11.B 1.(1)匀速(2)74.1%(3)B(4)减轻动滑轮的自 12.(1)匀速2.483.3%(2)减小 重（合理即可） 13.C 2.(1)右力臂的大小(2)①1.6②90.9% 14.1810 ③变大(3)斜面的倾斜程度0.2 ·148·同行学案学练测 专题素养培优8简单机械的综合计算 (3)在长度为3m的斜面上所做的额外功W额外= 1.解：(1)建筑材料上升的速度=b=6m W总一W有用=3000J一2400J=600J,由W额外=fs t 10s =0.6m/s. (2)10s内电动机输出的总功W总=Pt=600W× 得，重物与斜面间的摩擦力f=W“=600J_ L 3m 10s=6000J. 200N.工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同 (3)由图可知，n=2,绳端移动的距离s=h=2X 一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物 6m=12m;电动机对绳的拉力F=W鱼-6000J 与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6：5，即 12m =500N,建筑材料的重力G=mg=70kg× 了-号/-号×200N=240N.此时有用功W =G'h=m'gh=300kg×10N/kg×1m=3000J, QN/kg=700N;因为不计绳重和摩擦时F=,(G 额外功W籁外′=f'L'=240N×5m=1200J,则总 十G动)，所以动滑轮的重力G动=nF一G=2X 功W总'=W有用'十W额外′=3000J+1200J= 500N-700N=300N. W有用三 G物h G物 4200J,工人推力做功的功率P=W'-4200J_ t 20s (4)由1=W。=(G物十G动)hG+G动 一可得，此 210W. 时的物重G=?G=90%X300N=270N,此 4.解：(1)汽车对绳的拉力所做的功W=Pt=1.2× 1-7 1-90% 105W×10s=1.2×106J. 时电动机对绳的拉力FP-(G'+G)=号× (2)10s内货物A移动的距离s物=t=2m/sX (2700N+300N)=1500N,电动机拉绳的速度 10s=20m,由图知，n=3,拉力端移动的距离s= v'=P 600W 3s物=3X20m=60m,由W=Fs可得，汽车对绳 F=1500N=0.4m/s,建筑材料上升的速度 的拉力F=W_12X10J=2X10N. 60m n (3)不计绳、滑轮的重力和摩擦，滑轮组对重物的拉 2.解：(1)石材的重力G=mg-1.8×103kg×10N/kg 力F拉=3F=3×2×104N=6X104N,斜面的机械 =1.8×104N,石材受到的阻力f=0.1G=0.1× W省=Gh_9X10NX10m=75%. 1.8×104N=1.8×103N. 效率)-W。=F抛6×10NX20m (2)由图乙可知，10s时石材的移动距离是1.0m, 5.解：(1)合金块未露出水面时，浸没在水中，则合金 克服摩擦力做的功为有用功，工人做的有用功 块排开水的体积V排=V=0.01m3,合金块受到的 W有用=fs物=1.8×103N×1.0m=1.8×103J. 浮力F浮=p水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg× (3)由图甲可知，n=3,绳子自由端移动的距离s绳 0.01m3=100N. W有甩得， =35物=3×1.0m=3.0m,根据公式)=W盘 (2)合金块的质量m=pV=4×103kg/m3×0.01m =40kg,合金块的重力G=mg=40kg×10N/kg 75%-W有用-1.8×10J W。一F义3.0m,解得工人作用在绳子自 =400N,由力的平衡条件可知，此时合金块受到的 拉力F拉=G-F浮=400N-100N=300N,由图可 由端的拉力F=800N. 知n=2,因为绳重和摩擦以及水的阻力不计，滑轮 3.解：(1)推力做的有用功W有用=Gh=mgh=240kg W有用 ×10N/kg×1m=2400J. 组的机被效率？一W题 W总 一W有用十W额外 (2)推力做的总功W总=FL=1000NX3m=3000J, F拉h F拉 300N W有用_2400】=80%. F+G动F拉十G动-300N+100N=756. 斜面的机械效率)=W盘3000丁 (3)因为不计绳重和摩擦，所以合金块完全露出水 面后人的拉力F=(G十Ga)=2×(40N+ (3)b 的体积V。-V雅=F 水g 100N)=250N,人对地面的压力F压=G人一F= 4N 1.0×103kg/m3×10N/kg =4×10-4m3,则b的 F压 550N-250N=300N,人对地面的压强p= S 250X104m=1.2X104Pa 300N 密度受女8是=27X10m (4)由图乙可知，当水面下降某一高度时，F=0,此 6解，①物体C的密度0-？名部：=25× 时P处细绳对a的拉力等于a的重力，满足F拉a =Ga,则F拉a'=G。=15N.根据杠杆的平衡条件可 103kg/m3. (2)物体C排开水的体积V排=(0.1m)2×(0.1m 得，Q端细绳的拉力F0-3×Fa'=}×15N -0.02m)=8×10-4m3,其受到的浮力F浮= =5N,则物体b所受拉力F拉b'=2F拉Q=2X5N= p水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3 10N,b所受浮力F浮'=G%-F拉b'=10.8N-10N =8N,杠杆A端受到的拉力FA=G-F浮=mg一 =0.8N,说明此时物体b仍有部分浸人水中，进一 F浮=2.5kg×10N/kg-8N=17N. 步分析图乙可知，从此刻以后，轻杆对a的作用力 (3)物体C浸没后受到的浮力F浮1=PgV1=1.0 又开始变大，但此时的作用力不再是支持力，而是 ×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N,根据杠 轻杆对a向下的拉力，随水面下降，该拉力逐步变 杆平衡条件可得，，8沿×F1=×(G一F) 大，当水面下降高度为50cm时，细杆对a的作用 力不再变化，说明此时物体b已经完全露出液面， -号×(2.5kgX10Nkg-10W=20N,物体D 由此可得，b的高度h6=50cm一10cm=40cm= 对地面的压力F压=G-FB=2.5kgX10N/kg 0.4m,则该圆柱体底面积S=Y_-4×104m=1 0.4m 20N=5N,物体D对地面的压强力=F压 ×10-3m,当b受到的拉力为8.4N时，b所受的 浮力F浮”=G6一F”=10.8N-8.4N=2.4N.由 5N (0.1m)=500Pa 于此时物体b的上表面已经露出水面，不受水的压 7.解：(1)由题意并结合图甲、乙可知，a的重力G。= 力，所以b下表面受到的液体压强力= F'F” mag=1.5kg×10N/kg=15N,打开阀门前轻杆对 2.4N a的作用力为4.8N.对a进行受力分析可得，P端 1X103m=2.4X103Pa 绳对a的拉力和轻杆对a的作用力与a的重力平 第四节动能与势能 衡，满足F十F拉a=Ga,则P端绳对a的拉力F拉a 知识清单 =Ga-F。=15N-4.8N=10.2N. 一、1.对外做功能越大2.焦耳焦J (2)P端绳对杠杆的拉力等于P端绳对a的拉力， 二、1.运动2.速度质量(1)越大(2)越大 为10.2N.根据杠杆平衡条件可得，F拉a·OP= 三、1.重力作用一定高度 R。,0Q,所以Q端绳的拉力r- 、XF拉a= 2.质量被举高的高度(1)越大(2)越大 四、1.弹性形变2.弹性形变的程度越大越小 君×1m2N=84N.在忽略滑轮，杠杆绳重和各 基础演练 种摩擦的情况下，因为n=2,则与b连接的绳子对 1.B2.C3.C4.C5.惯性动能 b的拉力F拉6=2F拉'=2×3.4N=6.8N,b的重力 6.(1)很小(2)改变A在斜面上静止释放的高度 G6=m6g=1.08kgX10N/kg=10.8N,对b进行 (3)小(4)推理 受力分析可得，b受到的浮力F浮=G6一F拉6= 7.D8.C 10.8N-6.8N=4N. 9.(1)重物(2)多大(3)质量 10.A11.C 增大的动能，有mgh=m,则mX10Nkg× 能力提升 12.B13.B14.D15.A16.C 1 5m=- Xm×o2,解得v-10m/s 17.B84000减小了空气阻力 (2)物体下滑到最低点时弹簧的长度L1=0.3m, 18.大于大于做的功 下滑的长度L"=L-L1=10.5m-0.3m= 素养培育 10.2m,则物体下降的高度为5.1m,重力做功转 19.(1)天平(2)木块移动距离1、2大(3)速度 化为此时弹簧的弹性势能，E。=51J,mgh=51J, 物体的动能与质量成正比，与速度的平方成正比 即m×10N/kg×5.1m=51J,解得物体的质量m 实验素养培优9探究动能和势能的 =1kg. 大小与哪些因素有关 跨学科实践制作龙骨水车 1.(1)重力势超速(2)推动小木块运动的距离 知识清单 速度质量大客车(3)无法完成实验探究 一、链轮杠杆轮轴 2.(1)在质量相同的情况下，举得越高的物体，具有的 二、机械重力势 重力势能就越大(2)1与4（或：3与5）(3)①物体 基础演练 的质量与举起的高度的乘积相等时，物体具有相同 1.D2.C3.B 的重力势能，对铁钉做的功也相同②物体的质量 4.(1)轮轴省力 (2)1600J 与举起的高度的乘积越大，具有的重力势能越大， 章末复习 对铁钉做的功也越大 考点整合 第五节机械能及其转化 1.B2.D3.C 知识清单 4.75 一、1.动能重力势能弹性势能 5.D6.C 2.(1)动能势能重力势动(2)保持不变 7.2460% 二、2.(1)水轮机(2)重力势动动电 8.解：(1)钢板重力G锅板=m钢板g=3600kg× 三、1.稳定储存2.风电 10N/kg=3.6×104N,提升钢板的有用功W有用= 基础演练 G钢板h=3.6×104N×10m=3.6×105J. 1.B2.A3.B (2)n=4,故拉力端移动距离为钢板提升高度的4倍， 4.变小变大弹性势能 W有用_3.6X105J 5.C6.B7.D 即s=40m;拉力做的功W= 80% 8.增大增大 =4.5X10J,拉力F-W=4.5X10J-1,125× 9.ABD 40m 10.风能为清洁能源，可再生（合理即可） 104N. 能力提升 (3)额外功W额外=W总一W有用=4,5×105J一3.6× 11.B12.B13.A14.B 10J=9×10J;动滑轮重G-W魅-9X10】 h10m 15.等于大于 9000N;当满载时，G最大=mg=5×103kg× 16.不守恒0.1 素养培育 10Nkg-5X10N,则此时的机械效率-w受 W有用一 17.解：(1)物体与弹簧刚接触时下滑的长度L'=L G最大h G最大 5×104N Lo=10.5m一0.5m=10m,光滑斜面的倾角为 (G最大十G动)h G最大十G动5×10N十9000N 30°，则物体下降的高度为5m,根据重力做功等于 ≈84.7%. 同行学案学练测·149·