10.3 机械效率 计算专题-2025-2026学年鲁科版（五四学制）物理八年级下学期

**基本信息** 本同步练习聚焦机械效率，通过基础、提升、综合三层梯度设计，实现从单一公式应用到复杂情境综合计算的知识巩固，适配新授课分层教学，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|滑轮/滑轮组机械效率基础计算（有用功、总功、效率）|2题，直接应用公式，对应基础考点，强化能量观念| |提升层|滑轮组机械效率结合动滑轮重力、压力等多因素计算|4题，增加受力分析、多步骤推理，培养科学推理能力| |综合层|水平滑轮组、斜面、浮力综合情境下的机械效率计算|6题，复杂情境（如水中提升、水平拉动），强化模型建构与综合应用|

第十章 第三节机械效率2025-2026八年级鲁科版物理下册答案 1.（1）绳子自由端移动的距离：s=nh=2×4m=8m 拉力做的总功： （2）有用功： 机械效率：83.3% 2.（1）工人做的有用功： 2400J （2）由滑轮组结构可知，承担物重的绳子段数n=2, 绳子自由端移动距离 s=nh=2×4m=8m 工人做的总功： 滑轮组的机械效率： 3.（1）工人对绳自由端的拉力大小为200N，根据相互作用力可知，绳对人的拉力 则地面对工人的支持力 =400N 工人对地面的压力和工人受到的支持力是一对相互作用力，则工人对地面的压力 （2）由图可知，滑轮组的有效绳子段数为3，根据则有轮 所以动滑轮受到的重力为540N=60N （3）绳子自由端移动的距离为则滑轮组的机械效率为 4.（1）将货物匀速提升时，拉力为F，动滑轮受到两股绳子竖直向上的拉力（大小均为F)，动滑轮还受到竖直向下的重力G=动，，竖直向下的拉力F拉，该拉力等于货物的拉力拉=G 对于动滑轮，不计绳重及摩擦， 拉，则动滑轮的重力： 250N-400N=100N; （2）绳子自由端移动距离s=nh=2×2m=4m,拉力F做的总功： （3）提升货物做的有用功： 滑轮组的机械效率： 5．解：(1）工人做的有用功为 拉力做的总功J，滑轮组的机械效率为 （2）由图可知，承担重物的绳子股数n=2，绳端移动的距离为 s=nh=2×1m=2m 绳端的拉力为 对人受力分析可知，人受到竖直向上的拉力、竖直向下的重力和地面对人的支持力，三力平衡，故地面对工人的支持力大小为 （3）绳重和摩擦均可忽略不计，由 可知，提起600N的物体时，动滑轮的重力为 当人对地面的压力为0时，提起的物体最重，滑轮组的机械效率最高，此时绳端的拉力为 把动滑轮和最重物体看成一个整体，对其受力分析可知：动滑轮和货物的向下的重力、两根绳子向上的拉力，整个装置匀速运动，整体平衡，故有 不计绳重和摩擦，滑轮组最大的机械效率为 83.3% 6.解：(1）克服物重所做的有用功为 g×10N/kg×10m=5400J; （2）由图可知， n=3 拉力做的总功为 =200N×3×10m=6000J, （3）该滑轮组的机械效率为90% 7.题目解答 解：(1）小汽车所受阻力为车重的0.5倍，则小汽车所受阻力f的大小为： （2）由图可知， n=3 根据可知，绳子自由端拉力F的大小为： 8.题目解答 解：(1）物体A的运动速度为 （2）由图可知，该滑轮组承担拉力的绳子段数n=2, 拉力F做的总功为 =400J, 拉力的功率为： （3）物体A的重力为G=mg=750kg×10N/kg=7500N, 物体A受到的摩擦力为f=0.02G=0.02×7500N=150N, 克服摩擦力做的有用功为： 滑轮组的机械效率为： 9.题目解答 解：(1）由图可知动滑轮上的绳子段数为n=3, 拉力做的功：750J, 拉力做功的功率： （2）物体在水平地面上匀速移动，克服物体受到的摩擦力做的功是有用功， 故该滑轮组的机械效率： 10.题目解答解： (1）工人做的有用功为： （2）工人做的总功为： （3）该斜面的机械效率为： 11.题目解答 （1）行李箱受到的重力： G=mg=30kg×10N/kg=300N （2）小明对行李箱做的有用功： 拉力做的总功： 斜面的机械效率： （3）拉力F做功的功率： 12.题目解答 （1）由图乙可知，物体在空中匀速上升时，拉力 F=200N。由图甲可知，滑轮组承担物重的绳子段数n=4。物体上升高度h=1m，则绳子自由端移动距离：s=n⋅h=4×1=4m 小梦做的功（总功）： （2）物体在空中匀速上升时，滑轮组机械效率η=85% 则有用功： 由，得物体重力： 不计绳重、摩擦，额外功为克服动滑轮重力做功： 动滑轮重力： 物体浸没在水中时，由图乙知拉力 以物体和动滑轮整体为研究对象，受力平衡： 动 代入数据： （3）物体在水中匀速上升时，滑轮组对物体的拉力： 此时滑轮组的机械效率：=70% 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十章 第三节机械效率2025-2026八年级鲁科版物理下册 1．如图所示，工人用滑轮将重为 300N 的货物匀速提升 4m，工人施加的拉力为 180N。求： （1）拉力做功的大小； （2）滑轮的机械效率（结果保留一位小数）。 2．如图所示，工人用滑轮组在 20s 内将重为 600N 的物体匀速提升了 4m， 此过程中工人施加的拉力是 400N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。求： （1）工人做的有用功； （2）工人使用该滑轮组的机械效率。 3．如图所示为工人正在通过滑轮组匀速向上提升货物的情境。已知工人重 600N，货物重 540N，工人对绳 自由端的拉力大小为 200N。不计绳重和轴与轮之间的摩擦。求： （1） 工人对地面的压力大小。 （2） 动滑轮受到的重力大小。 （3） 滑轮组的机械效率。 4．如图所示，小京用滑轮组将重为 G＝400N 的货物匀速提升了高度 h＝2m，小京对绳子的拉力 F＝250N，不计绳重及摩擦。 求：（1）动滑轮的重力 G 动。 （2）拉力 F 做的总功 W 总 （3）滑轮组的机械效率η。（要求画出必要的受力分析图） 5．如图所示，质量为 60kg 的工人站在地面上用滑轮组提起重为 600N 的物体，在物体匀速上升 1m 的过程中，拉 力做功 800J。滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦均可忽略不计，且绳足够结实，取 g＝10N/kg，求： （1）滑轮组的机械效率η； （2）地面对工人的支持力大小 F 支 （3）工人站在地面上用这个滑轮组匀速提升不同质量物体的过程中，此滑轮组的最大机械效率ηm。 6．某工人用如图所示的滑轮组将质量为 54kg 的重物从地面拉到四楼，用时 100s，重物上升 10m，绳端拉力为 200N，不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，g 取 10N/kg。 求：1）克服物重所做的有用功 （2）该工人做功的功率； （3）该滑轮组的机械效率。 7．一辆质量为 1.8t 的小汽车陷入泥泞中（g＝10N/kg），如图所示，驾驶员利用车上自带的电动绞盘和滑轮组等将 小汽车缓慢匀速拉出。若小汽车所受阻力为车重的 0.5 倍，滑轮组的机械效率为 80%。 求：（1）小汽车所受阻力 f 的大小；（2）绳子自由端拉力 F 的大小。 8．利用如图所示的滑轮组，物体 A 的质量为 750kg，用 F＝100N 的力拉绳子自由端，使物体 A 做匀速直线运动，物体 A 在 10s 内移动的距离 2m，且物体受到的摩擦力大小是物体重力大小的 0.02 倍， 求（1）物体 A 运动速度大小（2）拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率。； 9．如图所示，用一个滑轮组拉着一个重为 600N 物体在水平地面上匀速移动，已知物体在 10s 内移动了 5m，物体 受到地面的摩擦力为 120N，拉力的大小 F 为 50N。求： （1）在此过程中拉力做功的功率；（2）该滑轮组的机械效率。 10．如图所示，工人用沿斜面向上的推力 F＝625N，把木箱沿斜面匀速推到 2m 高处。木箱的质量为 100kg，斜面长 4m，g 取 10N/kg，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。 11．如图所示小明拉着质量为 30kg 行李箱匀速经过一段长度 s＝3m、高度 h＝1m 的斜坡路面，用时 10s，若此过程 拉力方向沿斜面向上，大小为 125N。（g＝10N/kg），求： （1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小； （2）小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率； （3）拉力 F 做功的功率。 12．小梦通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力 F 与绳子自由端移动的距离 s 的关系图像 如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为 85%，每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水 的阻力。求：（1）物体在空中上升 1m，小梦做的功是多少？ （2）物体浸没在水中时所受的浮力是多少？ （3）物体在水中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $