专题五 机械与功 计算题-2025-2026学年教科版物理八年级下学期

**基本信息** 聚焦机械与功计算，以生活场景为载体，系统覆盖速度、功、功率、压强及机械效率等核心知识点，注重知识逻辑与实际应用结合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础计算|1-2、6、8、10|结合公交、购物车等场景，考查速度、重力、压强公式直接应用|从运动学（v=s/t）到力学（G=mg、p=F/S），构建基础计算模型| |综合应用|3-5、7、9、11-14|涉及滑轮组、斜面机械效率及功率综合计算，强调额外功分析|功（W=Fs）→功率（P=W/t）→机械效率（η=W有/W总），形成能量转化逻辑链| |复杂机械|15-24|杠杆平衡、滑轮组与杠杆组合问题，需模型建构与科学推理|杠杆平衡条件（F1l1=F2l2）与机械效率结合，提升科学思维中的推理与论证能力|

专题五 机械与功 计算题—2026年八年级物理下册基础+提升练习（新教科版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．2026年春节期间，盐城市政府推出了乘坐公交免费的惠民政策．某辆BRT快速公交在一段平直公路上匀速行驶，受到的牵引力大小为，在1min内行驶了900m， 求： (1)公交车匀速行驶的速度；(2)该路段内牵引力做的功；(3)牵引力做功的功率。 2．小明陪妈妈在超市购物，他的质量为，站立时与地面接触的总面积为。小明用的水平推力推着购物车，沿直线前进，松手后小车继续沿直线前进了后停下来。（取）求： (1)小明受到的重力大小。(2)小明站立时对地面的压强。(3)小明推购物车的过程中，推力做的功。 3．如图所示的小型起重机，某次吊起重为6×103N的物体，电动机的拉力为4×103N，用时20s，使物体上升了5m。求： (1)物体的质量；(2)起重机通过滑轮组做的有用功和总功； (3)滑轮组的机械效率；(4)拉力的功率。 4．筑工人站在高楼顶部的水平台面上，用如图所示的滑轮组匀速提升建筑材料，建筑工人重为，双脚与地面接触总面积为60cm2。建筑工人用的拉力将重为的建筑材料内匀速提升。求： (1)滑轮组的机械效率；(2)建筑工人拉力的功率；(3)此过程中，建筑工人对水平台面的压强。 5．工人用330N的拉力，使用定滑轮将质量为30kg的物体6s内匀速吊起3m，g取。试求： (1)工人做功的功率；(2)定滑轮的机械效率。 6．一列火车，以20m/s的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是2000N。求： （1）火车的牵引力； （2）火车行驶10s时间内，机车牵引力所做的功； （3）牵引力的功率。 7．如图是某俱乐部的一款新型四轮越野车，满载时总质量为600kg，每个车轮与地面接触的面积为0.05m2。该四轮越野车满载时在水平地面上做匀速直线运动，20min行驶了6km。已知该越野车在运动过程中受到的阻力为车重的0.4。（g取10 N/kg）求： （1）该越野车在水平地面上匀速运动的速度； （2）当越野车满载并静止在水平地面上时，车轮对地面的压强； （3）该越野车匀速行驶6km的过程中，发动机的输出功率。 8．为了响应低碳、绿色出行的号召，永州市投入了大量的共享单车，极大的方便了市民的生活。如图所示，在平直的公路上小明背着书包骑着共享单车，在4min内匀速行驶了960m，假定共享单车的质量为10kg，小明和书包的总质量为50kg，骑车时受到的阻力为20N，与水平地面的总接触面积为20cm2，骑车时忽略空气的影响。已知g=10N/kg，在此4min内，求： （1）小明骑车的速度；（2）小明做的功；（3）该共享单车行驶时对水平地面的压强。 9．如图所示，一建筑工人用80N拉绳子的力通过滑轮组将210N的重物匀速提高2m，不计摩擦及绳重。求： （1）工人使用滑轮组时做的有用功为多少？（2）绳子自由端移动的距离；（3）拉力做的总功； （4）滑轮组的机械效率为多少？（5）动滑轮的重力是多少？ 10．2025年1月，国内首款氢燃料电池机器狗在山东省济南市开展续航测试，测试采用了“双狗伴走”的形式（如图所示），来对比锂电池机器狗和氢燃料电池机器狗的续航能力。在寒冷的济南冬天，氢燃料电池机器狗续航时长为4h，水平行走的路程约为12km。 (1)氢燃料电池机器狗水平行走的平均速度大约是多少？ (2)若该氢燃料电池机器狗水平行走时受到的牵引力恒为240N，则该过程牵引力做的功是多少？ 11．为提高学生体质，六安市早在2015年之前把跳绳列入了初中体育学业水平测试项目。如图是某中学初一年级跳绳比赛现场，其中质量为50kg的王铭同学在水平地面上1min完成了180次跳绳，如果每次跳起的高度为2cm，双脚站立时鞋子与地面总接触面积为，求： (1)王铭同学双脚站立时对地面的压强 (2)王铭同学1分钟跳绳的功率 12．我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射航母福建舰，排水量约为，舰体吃水深度为11m。其电磁弹射器可在3s内将一架质量为30t的舰载机从静止加速至，弹射距离约为90m，电磁弹射器对舰载机的水平牵引力约为。海水密度取，取。 (1)弹射过程中，舰载机在水平方向上受到的阻力约为，则舰载机在水平方向上所受合力大小为_________N，方向是_________； (2)求航母满载时所受浮力； (3)求航母满载时海水对舰体底部的压强； (4)求电磁弹射器对舰载机做功的功率。 13．如图所示，工人用沿斜面向上的推力，把木箱沿斜面匀速推到高处。木箱的质量为，斜面长，取，求： (1)工人做的有用功；(2)工人做的总功；(3)该斜面的机械效率。 14．如图所示，在斜面上将一个重为的物块缓慢匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为，斜面长，高，求： (1)斜面的机械效率；(2)匀速移动时物块与斜面间的摩擦力。 15．工人师傅利用如图所示的滑轮组，将重力为的物体A竖直向上匀速提升，在提升物体A的过程中，工人师傅对绳子的拉力，不计绳重及摩擦。求， (1)工人师傅做的有用功?(2)工人师傅做的总功?(3)该滑轮组的机械效率?(4)该滑轮组中动滑轮的重力? 16．健身房中，人们利用杠杆向下拉锻炼身体，其简化装置如图所示，O为杠杆支点，已知OA：OB＝1：3，配重C受到的重力为200N，若要把配重C拉离地面，求：锻炼人员向下的拉力至少是多少？ 17．如图所示，重为的物体A在水平拉力为的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动。物体A受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10s内向左移动了。请计算下列问题： (1)拉力所做的功；(2)拉力所做的有用功；(3)滑轮组做有用功的功率。 18．在某次建筑施工过程中，工人需要将重为420N的材料箱M运到10m高的水平台上，现用斜面和滑轮搭建了如图所示的装置。已知斜面长为16m，工人在绳子的末端施加的拉力大小恒为300N，材料箱在绳子拉力作用下由斜面底端匀速运动至顶端用时2min，此过程中，不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦且拉材料箱的绳子始终与斜面平行，同时忽略材料箱的体积大小。求： (1)工人所施加的拉力做功的功率；(2)上述过程中，该装置的机械效率（计算结果用百分数表示）。 19．如图所示，斜面长，斜面高，物体A重量为50N，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时斜面机械效率为75%，不计绳重、滑轮内部摩擦和物体B的体积大小。求： (1) 此过程中，绳子拉力对物体B所做的功；(2)物体B的重量为多少？ (3)物体B沿斜面匀速向上运动的过程中，其受到斜面的滑动摩擦力大小。 20．重为500N的工人用如图所示的滑轮组提升重物，工人站在地面上向下拉动绳子，使重400N的物体G在10s内匀速上升2m。图中每个滑轮重均为100N，不计绳重和摩擦g=10N/kg。求： (1)滑轮组对物体做多少功？(2)滑轮组的机械效率是多大？ (3)若绳子能承受的最大拉力为600N，站在地面上的工人用此滑轮组提升重物的最大机械效率是多少？ 21．如图所示，轻质杠杆，，端通过细绳挂有一边长为、质量为的正方体，为支点，在力的作用下，处于静止状态，此时对地面的压力为。 (1)求的重力； (2)求拉力的大小； (3)若保持的大小不变，只改变的方向，求正方体对地面的最小压强。 22．如图所示，轻质木杆AB的O点用细线悬挂在天花板上并保持水平，已知OB=1m，OA=3OB，OB=AC。在杆的B点用细线竖直悬挂一边长为5cm的正方体物块甲，该物块静止在水平地面上；O点左侧悬挂一可自由移动的质量为1kg的物块乙。 (1)当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，则甲的重力为多少牛？ (2)当乙悬挂在C点时，甲对地面的压力为多少牛？ (3)当乙悬挂在C点时，甲对地面的压强为多少帕？（g取10N/kg） 23．工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%。 (1)某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，求有用功和总功； (2)若滑轮组的机械效率最大值为70%，求工人的体重。 24．如图所示，以O为支点的水平轻质杠杆ON的M点处悬挂一边长为0.2m的正方体合金块A。A的下方放置一个由同种材料制成的边长为0.1m的正方体B，B放置在水平地面上，已知OM∶ON=1∶3，一个重为640N的人站在水平地面上，人与地面的接触面积为0.04m2；当人用力F拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时，A对B的压强为1.5×104Pa，人对水平地面的压强变为1.45×104Pa；若每个滑轮重为20N，g取10Nkg，不计装置的一切摩擦和绳重、杆重。M处的绳子不会断。求∶ （1）人站在地面上时对地面的压强为多少？ （2）物体B对地面的压力为多少？ （3）若滑轮组绳子能承受的最大拉力为95N，人缓慢拉动绳子使A对B的压力为零，这个过程中整个装置的最大机械效率是多少？（保留一位小数） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《专题五 机械与功 计算题—2026年八年级物理下册基础 提升练习（新教科版）》参考答案 1．(1) 15m/s (2) (3) 【详解】（1）公交车行驶时间 公交车匀速行驶的速度 （2）该路段内牵引力做的功 （3）牵引力做功的功率 2．(1) 500N (2) (3) 120J 【详解】（1）代入已知条件 （2）小明站立时对地面的压力等于自身重力，即 ，压强 （3）只有推力作用在购物车上时才做功，松手后小车惯性前进了2m，推力没有作用，不做功。功 3．(1)6×102kg (2)4×104J (3)75% (4)2×103W 【详解】（1）物体的质量为 （2）有用功为W有=Gh=6×103N×5m=3×104J 如图绳子数为2，总功为W总=Fs=F×2h=4×103N×2×5m=4×104J （3）滑轮组的机械效率为 （4）拉力功率为 4．(1)80% (2)450W (3) 【详解】（1）由图可知，，该滑轮组的机械效率 （2）拉力的功率 （3）建筑工人对水平台面的压力大小为 与水平台面的接触面积 则建筑工人对水平台面的压强 5．(1)165W (2)90.9% 【详解】（1）工人做功的功率 （2）物体重力 G=mg=30kg×10N/kg=300N克服物体重力做的有用功 W有=Gh=300N×3m=900J       定滑轮的机械效率 6．（1）2000N；（2）；（3） 【详解】解：（1）由于火车在平直轨道上匀速行驶，所以水平方向的阻力和牵引力是一对平衡力，即 （2）根据题意知道，火车速度 火车在水平方向移动的距离 机车牵引力做的功为 （3）牵引力的功率为 答：（1）火车的牵引力为2000N； （2）火车行驶10s时间内，机车牵引力所做的功为； （3）牵引力的功率为。 7．（1）5 m/s；（2）3×104 Pa；（3）1.2×104 W 【详解】解：单位换算：，， （1）该越野车在水平地面上匀速运动的速度 （2）当越野车满载并静止在水平地面上时，它对沙滩的压力为 则车轮对地面的压强为 （3）牵引力对该越野车做功 则牵引力对该越野车做功的功率 答：（1）该越野车在水平地面上匀速运动的速度是5 m/s； （2）当越野车满载并静止在水平地面上时，车轮对地面的压强是3×104 Pa； （3）该越野车匀速行驶6km的过程中，发动机的输出功率是1.2×104 W。 8．（1）4m/s；（2）1.92×104J；（3）3×105Pa 【详解】解：（1）小明骑车的速度 （2）车匀速行驶时处于平衡状态，受到的动力和阻力是一对平衡力，故动力的大小为 F1=f=20N 小明做的功 W= F1s=20N×960m=1.92×104J （3）小明骑车时车对地面的压力 F2=G=m总g=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N 该共享单车行驶时对水平地面的压强 答：（1）小明骑车的速度为4m/s； （2）小明做的功为1.92×104J； （3）该共享单车行驶时对水平地面的压强为3×105Pa。 9．（1）420J；（2）6m；（3）480J；（4）87.5%；（5）30N 【详解】解：（1）工人做的有用功 （2）滑轮组中由3根绳子承担物重，则则绳端移动的距离 s=nh=3×2m=6m （3）拉力做的总功 （4）滑轮组的机械效率 （5）动滑轮的重力 G动=3F-G物=3×80N-210N=240N-210N=30N 答：（1）工人使用滑轮组时做的有用功为420J； （2）绳子自由端移动的距离是6m； （3）拉力做的总功480J； （4）滑轮组的机械效率为87.5%； （5）动滑轮的重力是30N。 10．(1)3km/h (2) 【详解】（1）机器狗水平行走的平均速度是 （2）机器狗水平行走的路程是 该过程牵引力做的功是 11．(1) (2) 【详解】（1）王铭同学的重力 王铭同学对地面的压力 已知双脚站立时鞋子与地面总接触面积 压强 （2）每次跳起高度 跳一次克服重力做功为 1分钟跳了180次，则1分钟做的总功 时间 1分钟跳绳的功率 12．(1) 与舰载机运动方向相同 (2) (3) (4) 【详解】（1）由题意可知，舰载机水平方向受牵引力和阻力，两个力方向相反，舰载机受到的合力 合力方向与较大的牵引力方向一致，即水平向前，与舰载机运动方向相同。 （2）航母满载时漂浮在海面，根据物体漂浮条件和阿基米德原理，浮力等于排开海水的总重力。由题意得，排开海水的质量 排开海水的重力 因此满载浮力 （3）舰底受到的压强 （4）牵引力做的功 电磁弹射器对舰载机做功的功率 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）工人做的有用功 （2）工人做的总功为 （3）该斜面的机械效率为 14．(1)80% (2)2N 【详解】（1）拉动物块过程中，有用功为克服物体重力做的功为 拉力做的总功为 斜面机械效率公式为 （2）摩擦力所做的额外功为 额外功与摩擦力的关系为，变形得 15．(1) 2400J (2) 3000J (3) 80% (4) 150N 【详解】（1）工人师傅做的有用功为 （2）图中连接动滑轮绳子的股数是3股，绳子自由端移动的距离 工人师傅做的总功 （3）该滑轮组的机械效率 （4）不计绳重及摩擦，由可得，动滑轮的重力为 16．600N 【详解】由题意得，配重C刚好被拉离地面时，杠杆B端受到的拉力等于配重C的重力，即 。 已知支点为，力臂比，即。 不计杆重、绳重及摩擦，根据杠杆平衡条件得：，代入数据计算最小拉力： 17．(1)300J (2)120J (3)12W 【详解】（1）由题图可知，动滑轮上承担力的绳子段数，拉力，物体A移动距离，拉力端移动的距离 拉力所做的功 （2）由题意可得，物体A受到的摩擦力 水平滑轮组的有用功为克服摩擦力做的功，因此 （3）滑轮组做有用功的功率 18．(1)40W (2) 【详解】（1）图中均为定滑轮，不改变力的大小，则工人拉力所做的功为 运动时间 则工人所施加的拉力做功的功率为 （2）提升材料箱做的有用功为 则装置的机械效率 19．(1)400J (2)100N (3)12.5N 【详解】（1）图中为定滑轮，不改变距离，B沿斜面移动距离时，物体A下降距离也为。绳子对B的拉力等于A的重力，即 拉力对B做的功为总功  （2）斜面机械效率，有用功是克服B重力做的功，变形得 物体B的重力 （3）额外功 额外功为克服滑动摩擦力做的功 因此物体受到斜面的滑动摩擦力  20．(1)800J (2)80% (3)90% 【详解】（1）滑轮组对物体做的功为 （2）由图可知，承担动滑轮和物体的绳子段数 。不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力为 绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 （3）工人站在地面上，他对绳子的最大拉力应不大于自身重力，又因为绳子能承受的最大拉力为600N，所以工人能施加的最大拉力 不计绳重和摩擦，滑轮组能提升的最大物重 此时滑轮组的机械效率最大，为 21．(1) 50N (2) 60N (3) 1000Pa 【详解】（1）由题可知，正方体B的质量，所以B的重力 （2）对正方体B进行受力分析，B受到竖直向下的重力、地面对它竖直向上的支持力和绳子竖直向上的拉力。由于B处于静止状态，其受力平衡，则 由力的相互性可知， 所以，绳子对杠杆A端的拉力 对于杠杆OA，支点为O，是阻力，其力臂为 力是动力，其力臂由数学知识可得 根据杠杆平衡条件，可得： 解得。 （3）要使B对地面的压强最小，根据压强公式，在受力面积不变的情况下，需要使B对地面的压力最小。B对地面的压力等于地面对B的支持力。根据B的受力平衡，要使支持力最小，需要使绳子的拉力最大。根据杠杆平衡条件，可知，在阻力臂和动力不变时，要使阻力最大，则动力臂应最大，即为OC的长，此时，绳子的最大拉力为 此时，地面对B的最小支持力为 所以，B对地面的最小压力 正方体B的底面积 所以B对地面的最小压强为 22．(1)30N (2)10N (3)4000Pa 【详解】（1）当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，此时杠杆B端受到的拉力等于甲的重力，乙的重力为G乙= m乙g=1kg×10N/kg=10N 此时杠杆A端受到的拉力等于乙的重力，杠杆B端受到的拉力等于甲的重力，根据题意，力臂OA=3OB =3×1m=3m 根据杠杆平衡条件可得G乙×OA =G甲×OB 代入数据则有10N×3m=G甲×1m 解得甲的重力G甲=30N （2）再将乙移动到C处，则FC=G乙=10N 根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，则FB'×OB=FC×OC 因为OA=3OB，OB=AC，则OC=2OB=2m 则FB'×1m=10N×2m 解得甲对杠杆拉力FB'=20N 根据力的作用的相互的，杠杆对甲的拉力也为20N，而甲重30N，则甲所受支持力 根据相互作用力的特点，则甲对地面压力 （3）物块甲是边长为5cm的正方体，其底面积（受力面积）为 甲对地面的压强为 23．(1)2400J ，4800J (2)80kg 【详解】（1）某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，有用功W有=Gh=400N×6m=2400J 由图乙可知，建材的重力为400N时，滑轮组的机械效率为50%，则总功 （2）建材的重力为400N，有用功，总功，额外功 额外功包括两克服动滑轮重力做的额外功和克服绳重及摩擦所做的额外功，其中绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%， 所以克服动滑轮重力所做的额外功 动滑轮重力 当这个滑轮组提升的物体最重，人施加的拉力等于人体重力时，滑轮组机械效率最大。绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%，当滑轮组的机械效率最大值为70%时，克服动滑轮重做的额外功应该占总功的20%， 列出等式 所以 工人的体重 24．（1）；（2）206.25N；（3）88.2% 【详解】（1）人站在地面上时对地面的压力为自身重力，即 人与地面的接触面积为0.04m2，则对地面的压强为 （2）当人用力F拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时，人对水平地面的压强变为1.45×104Pa，可知绳对人的拉力为 滑轮组中n=2，根据受力分析可知滑轮组对杠杆的拉力为 则 根据杠杆平衡条件可知 则A上方绳的拉力为 A对B的压强为1.5×104Pa，则A对B的压力为 对A受力分析可知 A、B密度相同，则 则物体B对地面的压力为 （3）人缓慢拉动绳子使A对B的压力为零时，则A上方绳的拉力为 根据杠杆平衡条件可知 可解得 根据滑轮组的受力分析可知 可知绳对人的拉力为 小于绳子允许的最大拉力，由于额外功一定，则A对B的压力为零时机械效率最大，此时 答：（1）人站在地面上时对地面的压强为； （2）物体B对地面的压力为206.25N； （3）整个装置的最大机械效率是88.2%。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $