第12章 提优小专题 功、功率和机械效率的综合计算-2025-2026学年八年级下册物理同步辅导（人教版）

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 P=W&=20J=20w。 (2)运动过程中物体A受到的摩擦力是物 重的0.3倍，所以摩擦力 f=0.3G=0.3×500N=150N, 物体A在水平方向做匀速直线运动，受到 的绳子拉力和摩擦力是一对平衡力， 所以绳子的拉力 F拉=f=150N, 绳子自由端的拉力为 F=100N,由F=1(F拉十G动)可得， 动滑轮所受的重力 G动=2F-F拉=2×100N-150N=50N。 (3)滑轮组所做的有用功 W有用=f5物=150N×0.1m=15J, 滑轮组的机械效率 W有=15J=0.75=75%。 1=W820丁 4.(1)推箱子所做的有用功 W有用=Gh=mgh=120kgX10N/kg×1m= 1200J. (2)推箱子所做的总功 W总=Fs=500N×3m=1500J, 斜面的机械效率 W有用=12001=0.8=80%。 1W总=1500J (3)设斜面的长度为s, 则拉力做的总功 W有里可得， Wa=F5,由7=Wa 有用功W有用=W总)=Fs门， 由于存在滑动摩擦力，所做的额外功 W颜外=W总一W有用=Fs一Fs)=Fs(1一)， 由W颜外=fs可得， 滑动摩擦力的大小 f=W丝=Fs1-2=F(1-)。 章末复习 【中考聚焦】 1.D2.C 3.D点拨：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，故B错误；由题图甲知，动 力臂小于阻力臂，因此手托重物时，可视为 费力杠杆，故A错误；由题图乙可知，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，故D正 确；由题图乙知，动力臂大于阻力臂，可视 为省力杠杆，故C错误。 4.D点拨：物体A、B一起向右做匀速直线运 动，由于物体B处于平衡状态，所以水平方 向不受力，故A与B之间的摩擦力为0，故 A正确；A对地面的压力大小等于A和B 组成的整体的重力，F压=GA十GB=80N十 20N=100N,则A对地面的压强p= F压 100N。=2500Pa,故B正确： 0.2mX0.2m 与动滑轮连接的绳子段数n=2,根据滑轮 组绳子自由端与物体移动距离的规律可 知，绳子自由端移动的距离绳= ns=2×3m=6m,则绳子自由端移动的速 度嘱=塑-6m=1.2m/5,故C正确：拉 力F做的功W=Fs=30N×6m=180J, 则拉力F做功的功率P=W=180」 t 36W,故D错误，应选D。 5.D点拨：此过程所做的有用功W有用= Gh=6NX0.5m=3J,拉力做功W总= W有用=3J=4J,故A错误；由图可知，斜 175%1 面的倾角为30°，高为0.5m,所以斜面的长 度L=1m;拉力做的额外功W颧外=W总计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下列结论正 面积为0.04m,动滑轮与筐受到的重力均为 确的是( ) 20N。若将泥土以0.5m/s的速度匀速提 起，在此过程中，小吉的拉力F所做的功随时 间变化的图像如图12-4-12乙所示（不计绳重 及摩擦，g取10N/kg)。求： 平闪 72 77777777777777777777 图12-4-10 540 360 A.动滑轮对重物做的功为520J B.小山施加的拉力的功率为52W 出出出出出出出 C.使用此滑轮组能匀速提起重为570N的 物体 图12-4-12 D.若机械效率为80%，则提升的物重为160N (1)拉力做功的功率及拉力大小。 2.【跨学科·数学】如图12-4-11显示的是甲、乙 两机械的参数。甲、乙相比，甲的( ) 甲机械 乙机械 (2)此时小吉对地面的压强。 25% 30% 口有用功 900J 75% 70% 口额外功 15001 图12-4-11 A.总功较大 B.有用功较小 (3)利用该装置提升泥土的机械效率（结果精 C.额外功较大 D.机械效率较低 确至0.1%)。 3.【学科综合】小吉站在水平地面上，利用如图 12-4-12甲所示装置从竖直深井中提取泥土。 已知他受到的重力为600N,与地面的接触 第2课时 测量机械效率 知识梳理 测量滑轮组的机械效率 W有=Gh计算出机械效率。 W总Fs 1.测量滑轮组机械效率时，用弹簧测力计测 2.用同一滑轮组提升不同的货物，提升的货物 量出物体所受的重力和绳子自由端所受的 越重，滑轮组的机械效率越高；用不同的滑 拉力；用刻度尺测量出物体上升的高度和 轮组提升相同的货物，动滑轮总质量越大的， 绳子自由端移动的距离，最后利用公式三 滑轮组的机械效率越低。 基础过关 1.如图12-4-13，在探究影响滑轮组机械效率的 3.小春同学做“测滑轮组机械效率”的实验。实 因素时，小林用两个相同的滑轮组来验证的 验后对实验数据进行分析发现：三次实验中 猜想是：滑轮组的机械效率可能( 动滑轮重相同，提起的钩码重相同，绕线方法 A.与被提升物体所受的重力有关 和测量器材都相同，但自由端的拉力却不同， B.与动滑轮所受的重力有关 从而造成滑轮组机械效率不同。请分析自由 C.与物体被提升的高度有关 D.与承重绳子的段数有关 端拉力不同的原因不可能是( A.滑轮和绳之间、轮与轴间的摩擦力大小不同 B.测拉力时没有使弹簧测力计匀速上升 C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上 D.钩码被提升的高度不同 4.测量滑轮组的机械效率的 乙 5 图12-4-13 图12-4-14 实验中，用同一滑轮组先后 2.用如图12-4-14所示的装置探究滑轮组的机 两次将所受重力不同的两 械效率，下列说法不正确的是( ) 组钩码匀速提升相同的高 A.实验时弹簧测力计可以在静止时读数 度，第二次比第一次钩码 B.测量机械效率的原理：？W。 W有用 甲 重，如图12-4-15所示，两次 实验中摩擦均不计。则两 图12-4-15 C.此装置可以探究滑轮组机械效率与绳子段 数的关系 次实验中额外功W甲籁外 W乙颜外，滑 D.提高机械效率可以通过增大钩码的重力 轮组的机械效率狎 z。(均选填 来实现 “”“<”或“=”) 能力提升 1.同学们在探究“影响滑轮组机械效率因素” 钩码重 钩码上升 绳端拉 绳端移动 机械 时，所用的装置如图12-4-16所示，实验数据 序号 G/N 高度h/m 力F/N 距离s/m 效率7 记录如下表所示。 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 0.1 1.3 0.5 61.5% (1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧 内 图12-4-16 测力计。 (2)分析表中数据可知：第4次实验是用如图 斜面倾小车重斜面高斜面长拉力有用功总功机械效 所示装置来完成的。 斜角0G/N h/m s/m F/NW有用/小W总/小 率7 (3)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用 12° 5 0.2 1 2.1 2.1 48% 同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械 30° 5 0.5 1 3.6 2.5 69% 450 0.7 4.3 3.5 4.3 效率与重物上升高度 (选填“有” (1)请你替小梅在上表的空格中填上适当的 或“无”)关。 (4)通过比较 数据。 (填实验的序号)两次 (2)分析上表中的数据，可以得出的探究结论 实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体 是：斜面倾斜角0越 ,斜面越省 越重，滑轮组的机械效率越高。 力，斜面的机械效率越 (5)通过比较3、4两次实验数据可得出：不同 (3)实验过程中拉力的方向应与斜面 滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械 效率越 (4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系， (6)为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和 则要保持 不变，斜面的光 生活经验，你建议可采取的措施有 滑程度不变，只改变小车重力，这种研究 A.减轻动滑轮重B.增加所提物体重 问题的方法我们称之为 法。 C.机械加润滑油D.增加重物上升高度 (5)在上述实验中，物重、斜面长度不变，若不 2.小梅同学设计了一个 领 考虑斜面摩擦，图12-4-18所示的图像中， 高度可调节的斜面来 能正确表示拉力F与斜面高度h的关系 探究斜面的省力情况、 的是 斜面的机械效率与斜 图12-4-17 面的倾斜程度之间的关系，如图12-4-17所 ∠上人 示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计 沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角0的大小 图12-4-18 多次测量，得到下表所示的数据： 素养发展 【多选题】某同学探究“影响滑轮组的机械效率 A.实验时，弹簧测力计应在竖直方向匀速拉动 的因素”，他用质量相同的滑轮做了如图 时读数 12-419所示的实验，并测算了各次实验的机械 B.根据甲、乙两次实验可知：滑轮组的机械效率 效率（如图），下列相关说法中，正确的是( ) n,=70% 1,=70% 7,=85% 与绳子的绕法有关 C.根据乙、丙两次实验可知：同一滑轮组，提升 的物体越重，机械效率越高 D.实验时，换用不同装置进行多次实验，目的是 丙 减小误差 图12-4-19