第12章 第4节 第1课时 认识机械效率-2025-2026学年八年级下册物理同步辅导（人教版）

思路分析：由=之得物体移动的距离s物= (5)这个定滑轮的机械效率是多少？ 思路分析：本题考查用滑轮拉动重物时的 v物t=0.1m/s×10s=1m,由图12-5知，滑轮 机械效率问题。人用定滑轮把货物匀速提高了 组中绳子的有效段数n=2,则绳子自由端移动 10m,绳子自由端被拉下了10m,有用功W有用 的距离s绳=2s物=2×1m=2m,拉力F做的功 Gh,用来把货物提高，实际人拉绳用的力是 为W总=Fs绳=20NX2m=40J;拉力F的功 125N,大于物重100N,为什么呢？因为实际 都-生-4w:由y限得，w 绳子与滑轮间还有摩擦，需要更多的力才能拉 t 10s 动货物，所以实际做的功即总功W总=Fs要大 7W总=80%×40J=32J,由W有用=F物得，物 于有用功，额外功等于总功减去有用功，W颧外= 体A受到的摩擦力为F=W里-32】-32N。 s物1m W有超求解。 W。一W有用，机械效率可由” 答案：40432 解：(1)由于是定滑轮，所以s=h=10m; 【例5】某人用定滑轮把重为100N的货 (2)W有用=Gh=100N×10m=1000J; 物匀速提高10m,人拉绳用的力是125N,则： (3)W点=Fs=125N×10m=1250J; (1)绳子自由端被拉下了多少米？ (4)W额外=W总-W有用=1250J-1000J= (2)有用功是多少？ 250J: (3)总功是多少？ (5)1一 W有用 1000J=0.8=80%。 W总1250J (4)人提货物时做了多少额外功？ 中考聚焦 1.(山东)小明使用筷子夹菜时，发现可将筷子 鱼竿的方式是( 视为杠杆。他用学过的杠杆知识对其中一根 筷子做了分析，如图12-6所示。以下选项错 误的是( 图12-7 图12-6 图12-8 A.F为动力 B.1为动力臂 3.(烟台)骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运 C.F2为阻力 D.12为阻力臂 动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉 2.(南通)钓鱼活动深受人们喜爱。如图12-7 牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体 是钓鱼的情景，你认为图12-8最合理的拉起 中的杠杆说法正确的是( C.在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 肱二头 D.若以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面机 睡肠 械效率仍为75% 足部骨骼 6.(苏州)健身步道上的坐式划船训练器如图 0 12-12所示。人坐在座板上，用始终与把手垂 肘关节 乙 直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过 图12-9 程中，拉力大小变化情况是 、。 若要 A.图12-9甲：手托重物时，可视为省力杠杆 增加训练强度，应将配重盘向 (选填 B.图129甲：手托重物时，肱二头肌对前臂 “a”或“b”)端移。 的牵引力是阻力 C.图12-9乙：踮脚时，可视为费力杠杆 D.图12-9乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌对 足部骨骼的牵引力是动力 B 4.（达州)如图12-10所示，A、B两物体叠放在 水平桌面上，GA=80N,GB=20N,A、B均为 图12-12 图12-13 正方体，棱长分别为20cm、10cm。在拉力 7.(武威)将物体A、B置于如图12-13所示的装 F=30N的作用下，5s内，物体A、B一起向 置中，物体B恰好匀速下降，已知A重60N,B 右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自 重10N,则A所受地面的摩擦力为 N; 重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法错误的 若对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使 是() A在原来的水平地面上匀速向左运动，则拉 A.A与B之间的摩擦力为0 力F大小为 N。(不计绳重、滑轮重 B.A对地面的压强为2500Pa 及绳子与滑轮间的摩擦) C.绳子自由端移动的速度为1.2m/s 8.(广元)暑假期间，小明随爸爸去建筑工地劳动 D.拉力F做功的功率为30W 体验。用如图12-14所示的滑轮组来提升材 料，当提升的材料重力为300N时，滑轮组机 B 05 A 30 械效率为75%，则动滑轮的重力为 N; 77777777 77757777777777777 若绳子能承受的最大拉力为500N,则该滑轮 图12-10 图12-11 组能提起材料的最大质量为 kg。 5.（眉山)如图12-11是小龙“测量斜面机械效 (不计空气阻力、摩擦力及绳重，g取10N/kg) 率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。现用平 行于斜面向上的恒定拉力F,将重6N的物 体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得 斜面的机械效率为75%。则下列说法正确 的是() A.拉力做功为3J B.物体受到的摩擦力为1.5N 图12-14 9.(广元)房屋装修时，工人利用 测力计的示数如图12-17丙所示，则弹 滑轮组提升物体。如图12-15 簧测力计对杠杆的拉力的大小为 所示，已知物体的重力为800N, N,夹角0为 度。 在绳子自由端用500N的力拉 (3)上述实验过程，若实验前没有调节杠杆 着物体在竖直方向上做匀速直 两端的平衡螺母就开始实验，杠杆在水 线运动，物体被提升了3m,该 图12-15 平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆的拉 滑轮组的机械效率为 。 如果要提高滑 力的方向与杠杆的夹角仍然为0，则弹簧 轮组的机械效率，可采用的措施有 (填 测力计的示数可能为 (选填 写序号：①增加物体的重力 ②增加提升物 “2.9”或“3.1”)N。 体的高度③减小动滑轮的重力)。 12.(德阳)小聪看到建筑工地上工作的塔吊如 10.(大庆)如图12-16所示，杠杆处于平衡状 图12-18甲所示，她查阅相关资料后，画出 态，画出球A所受重力的示意图（重心在球 了与塔吊连接方式相同的滑轮组如图 心处)和力F的力臂l。 12-18乙所示。在不计绳重和摩擦的情况 下，塔吊将底面积为2m、重为8×103N的 长方体建筑材料沿竖直方向匀速提高20m, 绳子自由端的拉力为5×103N。求： A 图12-16 11.(新疆)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： 长方体 建筑材料 甲 图12-18 内 (1)长方体建筑材料放在水平地面静止时， 图12-17 对地面的压强。 (1)实验前，杠杆总静止在图12-17甲所示 位置，则杠杆的重心位于支点O的 (选填“左”或“右”)侧，若将右 端的平衡螺母调至最右端后，发现杠杆 (2)该过程滑轮组对长方体建筑材料所做的 仍然左端低、右端高，则应再将左端的平 功（即有用功）。 衡螺母向 (选填“左”或“右”) 调，直至杠杆在水平位置平衡。 (2)实验时，如图12-17乙所示，在B点悬挂 4个钩码，每个钩码重为0.5N,用弹簧 (3)塔吊机械部分（如图12-18乙）的机械 测力计在A点斜向下拉杠杆，使杠杆在 效率。 水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的 拉力的方向与杠杆的夹角为0时，弹簧9.如图所示。 10.(1)物体受到的重力 G=mg=24kg×10N/kg=240N。 (2)由题图可知，=2，绳子自由端移动的 距离s=2h=2×1m=2m, 绳子自由端运动的速度 u=2=2m=0.4m/s. t 5s (3)由题图可知，n=2,不计动滑轮重、绳 重，忽略绳子与机械间的摩擦，工人所用的 拉力F=2G-号×240N=120N. 【素养发展】 1.CD 2.B 3.A轮轴 4.1×10415 第4节机械效率 第1课时认识机械效率 【基础过关】 1.A2.D3.D4.B 5.600450150 6.(1)由题图可知n=2,绳子自由端移动的距 离s=nh=2×0.4m=0.8m, 拉力做的有用功 W有用=Gh=100N×0.4m=40J, 拉力做的总功 W总=Fs=60N×0.8m=48J, 则此过程中做的额外功 W额外=W总一W有用=48J一40J=8J。 (2)该装置的机械效率 W有用=40J =w=48J =0.833=83.3%。 【能力提升】 1.D2.D3.C4.C5.C 6.20580% 7.10080点拨：由题图乙可知，当货物所 受重力G=100N时，滑轮组的机械效率 W有阻=Gh G=50%,解 ?-W。=(G+G动)hG+G动 得动滑轮重G动=100N。当运送4件货物 时，G=400N,不计绳重和摩擦，此时滑轮组 G 400N 的机械效率7=G宁G一400N千100N 0.8=80%。 8.(1)有用功W有用=G物h=1000N×6m= 6000J, 额外功W颜外=G动h=200N×6m= 1200J, 总功W总=W有用十W额外=6000J十1200J= 7200J, 拉力做功的功率 P=W是=7200J=240W。 t 30s (2)滑轮组的机械效率 W有里=6000J=0.833=83.3%。 1一W总 7200J (3)不计绳重和机械之间的摩擦，根据？= W有用二 G物h G物。可知，机械 W总G物h十G动hG物十G动 效率达到90%时，有90%= G物 G物十200N' 解得：G物=1800N。 【素养发展】 1.BC 2.B 3.(1)由题图乙知，在4s时间内，拉力做的总 功W总=720J, 拉力的功率 P=we=720J=180W; t 4s 4s内泥土上升的高度 h=v呢t=0.5m/s×4s=2m, 绳端移动的距离 s=nh=2X2 m=4 m, 拉力的大小F=We=720J=180N。 4m (2)此时小吉对水平地面的压力 F压=G-F=600N-180N=420N, 小吉对地面的压强 力=Fs=420N S0.04m2 =1.05×10Pa。 (3)不计绳重及摩擦，根据F=二(G呢十G动十 17 G筐)可得， 泥土受到的重力G泥=nF一G动一G筐=2× 180N-20N-20N=320N, 4s内拉力做的有用功 W有用=G泥h=320N×2m=640J, 滑轮组的机械效率 有用=6401=0.889=88.9%。 n-Wa 720J 第2课时测量机械效率 【基础过关】 1.A2.A3.D 4.=< 【能力提升】 1.(1)匀速(2)丙(3)无(4)1、3(5)低 (6)ABC 2.(1)1.03.681%(2)小低(3)平行 向上(4)斜面倾斜角控制变量(5)B 【素养发展】 AC 提优小专题功、功率和机械效率的综合计算 1.(1)匀速提升材料过程中，材料所受拉力 F=G=mg=200 kgX10 N/kg=2000 N. (2)拉力F对材料做的功，即有用功 W有用=Fs=2000NX6m=1.2×104J, 拉力F对材料做功的功率 p= W有里=1.2X10J=800w。 15s (3)该装置的机械效率 W有m=1.2X10」=0.8=80%。 7-W8=1.5×10丁 2.(1)由题图知，n=3,则绳子自由端移动的 距离s=nh=3×10m=30m, 拉力做的功 W总=Fs=250N×30m=7500J, 则拉力做功的功率P=W丝=7500』 t 20s 375W。 (2)有用功 W有用=Gh=450N×10m=4500J, 滑轮组的机械效率 W有用_4500J」 一W总 7500J =0.6=60%。 3)F=G+Ga)可得，动滑轮重 G动=nF-G=3×250N-450N=300N, 由F=1(G+G)可得，最大物重G=nF'一 11 G动=3×400N-300N=900N, 此滑轮组的最大机械效率 1-Ws 900N =F=3F=3×400N=0.75= 75%。 3.(1)由题图可知，n=2,绳子自由端移动的 距离 s=ns物=2×10cm=20cm=0.2m, 拉力做的功 W总=Fs=100N×0.2m=20J, 拉力做功的功率