期末专项复习：机械效率相关计算题 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦机械效率计算，通过14道阶梯式习题系统覆盖有用功、总功、效率、功率等核心考点，强化滑轮组模型应用与力学综合分析。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础计算|1-5题|滑轮组提升重物，求W有、W总、η、P|以W有=Gh、W总=Fs为基础，通过n确定s=nh，η=W有/W总串联各量| |综合应用|6-9题|结合功率、浮力、压强，如水中提升金属块|引入F浮=ρ液gV排修正有用功，P=W/t或P=Fv拓展功率计算| |变式拓展|10-14题|动滑轮重、最大物重、施力方向改变|用F=(G+G动)/n推导G动及最大G，体现模型建构与科学推理|

期末专项复习：机械效率相关计算题 1．如图所示，用滑轮组提升重物时，将重500N的物体在10s内匀速提升了2m，所用拉力300N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中： （1）对重物做的功为多少J？ （2）绳子自由端拉力F做的功为少J？ （3）滑轮组的机械效率为多大？ （4）拉力做功的功率为多少W？ 2．如图所示，工人用滑轮组匀速提升重为500N的货物，所用拉力为300N。用时5s将重物提升2m（不计绳重和摩擦）。求： (1)拉力做功的功率； (2)此时滑轮组的机械效率； (3)若绳子所能承受的最大拉力为500N，则该滑轮组能拉起的最大物重。 3．如图所示工人用100N拉力将正方体物块匀速提升一定高度，已知正方体物块质量为20kg、边长为20cm。（g=10N/kg）求： （1）正方体物块的密度； （2）滑轮组的机械效率。 4．工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将210N的物体匀速提升2m．已知工人的拉力为80N（不计绳重与摩擦阻力），求： （1）对重物做的有用功； （2）工人做功的功率； （3）滑轮组的机械效率； （4）为了改变施力的方向，某同学采用了滑轮组的另一种绕法，此时工人的拉力为多大． 5．小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。（） 求： (1)建筑材料的重力； (2)该过程所做的有用功； (3)滑轮组的效率和拉力F的功率。 6．用卷扬机与滑轮组组合使用可节省人力，提高工作效率。如图是煤矿工人将矿井内的物体从井底提升至地面的示意图。已知卷扬机工作时的输出功率保持为3kW不变，滑轮组的钢丝绳能承受的最大拉力是5×103N。某次提升过程中，滑轮组将重4.8×103N的物体在20s内从10m深的井底刚好匀速提升到了地面。 （1）这次提升过程中，滑轮组的机械效率是多少？ （2）若另一次匀速提升过程中，钢丝绳的拉力达到了最大，求物体上升的速度。 7．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为760 N，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F，将物体M以0.5 m/s的速度匀速提升到10 m的高度。拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求： (1)滑轮组提升重物所做的有用功； (2)滑轮组提升重物的机械效率； (3)绳子自由端的拉力的功率； (4)动滑轮的重力。 8．如图是在岸边打捞水中金属块的装置示意图，均匀实心金属块的体积为，质量为40kg。若水对金属块的阻力忽略不计，，g取10N/kg，试解答下列问题：（不计绳重和摩擦） (1)在金属块还未露出水面时，求金属块所受到的浮力； (2)若人用200N的拉力使金属块在水中匀速上升3m后还未露出水面，求人的拉力所做的功； (3)求金属块在水中匀速上升时滑轮组的机械效率。 9．如图所示是某施工队用的滑轮组打捞沉在水池底的工件的装置。已知工件的体积是0.16m3，密度是3.5×103kg/m3，工件未露出水面的过程中人在绳子的自由端施加的拉力F=1700N时，工件恰能匀速上升（不考虑摩擦及水的阻力，g取10N/kg）。求： （1）工件的质量是多少？ （2）工件浸没在水中时，受到的浮力是多少？ （3）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是多大？ （4）如该水池底面积为10m2，将工件匀速拉出水面后，水对池底的压强变化了多少？ 10．如图所示，一名体重为600N、双脚与地面接触面积为0.04m2的人站在水平地面上，他用300N的拉力在10s内将重500N的货物匀速提升2m，求： (1)拉货物前，人对地面的压强； (2)拉货物时，拉力做功的功率； (3)滑轮组的机械效率。 11．用如图所示的滑轮组提升质量40kg的物体，拉力为250N，使物体10s内匀速上升3m，不计绳重和摩擦（本题中g=10N/kg）。求： （1）动滑轮重G动； （2）拉力F的功率； （3）滑轮的机械效率。 12．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，整个过程耗时10s，动滑轮重30N，不计绳重及摩擦.求： （1）克服物重做的功； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力F的功率； 13．如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A在5s的时间里，匀速竖直上升了1m，绳自由端匀速竖直向下移动了2m。在这个过程中，拉力做功的功率为200W，求： （1）拉力F的大小； （2）滑轮组的机械效率η。 14．如图所示，物体重，动滑轮重，绳重和摩擦不计。在竖直向上的拉力F的作用下，用时将物体提升了。求： (1)拉力F的大小；绳子自由端移动的距离； (2)拉力F做功的大小； (3)该滑轮组的机械效率。（结果精确到） 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 参考答案 1．（1）1000J；（2）1200J；（3）83.3%；（4）120W 【详解】解：（1）对重物做的功 W有＝Gh＝500N×2m＝1000J （2）由图知，n＝2，拉力端移动的距离 s＝2h＝2×2m＝4m 拉力做功 W总＝Fs＝300N×4m＝1200J （3）滑轮组的机械效率 η＝×100%≈83.3% （4）拉力做功的功率 P＝＝120W 答：（1）对重物做的功为1000J； （2）绳子自由端拉力F做的功为1200J； （3）滑轮组的机械效率为83.3%； （4）拉力做功的功率为120W。 2．(1) 240 W (2) 83.3% (3) 900 N 【详解】（1）据图可知，连接动滑轮绳子的股数是2股，则绳末端移动的距离为 拉力所做的功为 拉力做功的功率为 （2）提升重物时做的有用功为 此时滑轮组的机械效率为 （3）不计绳重和摩擦，提升重为500N的货物，所用拉力为300N，根据可得，动滑轮的重力为 若绳子所能承受的最大拉力为500N，根据可得，该滑轮组能拉起的最大物重为 3．（1） ；（2） 【详解】解：（1）正方体物块的体积 正方体物块的密度 （2）从图中可以看出滑轮组的 物块的重力 滑轮组的机械效率 答：（1）正方体物块的密度为 ； （2）滑轮组的机械效率约为 。 4．（1）420J；（2）48W；（3）87.5%；（4）120N． 【详解】（1）对重物做的有用功：W有用=Gh=210N×2m=420J； （2）由图可知，滑轮组的动滑轮绕3段绳，则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m， 拉力做的总功：W总=Fs=80N×6m=480J， 工人做功的功率：P===48W； （3）滑轮组的机械效率：η== =87.5%； （4）因为不计绳重与摩擦阻力，则拉力：F=（G物+G动）， 即：80N=（210N+G动）， 解得动滑轮重力：G动=30N； 为了改变施力的方向，采用了滑轮组的另一种绕法，如图所示： 此时动滑轮绕2段绳，此时工人的拉力：F′=×（G物+G动）=×（210N+30N）=120N． 答：（1）对重物做的有用功为420J； （2）工人做功的功率为48W； （3）滑轮组的机械效率为87.5%； （4）为了改变施力的方向，某同学采用了滑轮组的另一种绕法，此时工人的拉力为120N． 5．(1)800N (2)2400J (3)80%，150W 【详解】（1）根据G=mg可得，建筑材料的重力为 （2）由题意可知，克服建筑材料的重力所做的功为有用功，则该过程所做的有用功为 （3）由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=2，滑轮组的机械效率为 工人做的总功为 工人拉力的功率为 6．（1）80%；（2）0.3m/s 【详解】解：（1）有用功 总功为 滑轮组的机械效率为 （2）绳端移动的速度为 由图可知，绳子股数n=2，所以物体上升的速度为 答：（1）这次提升过程中，滑轮组的机械效率是80%； （2）若另一次匀速提升过程中，钢丝绳的拉力达到了最大，物体上升的速度为0.3m/s。 7．(1)7600J；(2)95%；(3)400W；(4)40N 【详解】(1)滑轮组提升重物所做的有用功 W有用=Gh＝760N×10m＝7600J 滑轮组提升重物所做的有用功是7600J。 (2)重物运动的时间 t==20s 由图乙可知，此时20s拉力做的总功是8000J，滑轮组提升重物的机械效率 η==95% 滑轮组提升重物的机械效率是95%。 (3)绳自由端拉力的功率 P==400W 绳自由端拉力的功率是400W。 (4)功率的公式 P==Fv， 由图可知滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳自由端的拉力 F==400N 不计绳的重、摩擦力，动滑轮的重力 G动=2F-G=2×400N-760N=40N 动滑轮的重力是40N。 答：(1)滑轮组提升重物所做的有用功是7600J； (2)滑轮组提升重物的机械效率是95%； (3)绳子自由端的拉力的功率是400W； (4)动滑轮的重力是40N。 8．(1)50N；(2)1200J；(3)87.5% 【详解】(1)因为金属块浸没水中，所以金属块排开水的体积为 金属块所受的浮力为 (2)由图知，使用的滑轮组，拉力端移动距离为 人的拉力所做的功为 (3)金属块重力为 金属块在水中匀速上升时滑轮组的机械效率为 答：(1)在金属块还未露出水面时，金属块所受到的浮力为50N； (2)人的拉力所做的功为1200J； (3)金属块在水中匀速上升时滑轮组的机械效率为。 9．（1）560kg；（2）1600N；（3）78.4%；（4）160Pa 【详解】解：（1）由密度公式可得工件的质量 m=ρV=3.5×103kg/m3×0.16m3=560kg （2）工件浸没在水中时，受到的浮力 F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.16m3=1600N （3）由力的平衡，滑轮组对工件的拉力 F拉=G﹣F浮=mg﹣F浮=560kg×10N/kg﹣1600N=5600N﹣1600N=4000N 图中绳子的有效段数为3，滑轮组的机械效率 （4）工件被拉出水面后，水面下降的高度 水对容器底部减小的压强 Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.016m=160Pa 答：（1）工件的质量是560kg； （2）工件浸没在水中时，受到的浮力是1600N； （3）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是78.4%； （4）如该水池底面积为10m2，将工件匀速拉出水面后，水对池底的压强变化了160Pa。 10．(1)；(2) 120W；(3)83.3 【分析】（1）人对地面的压力等于人的体重，知道接触面积（受力面积），利用求人对地面的压强。 （2）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数，拉力端移动的距离，知道拉力，利用求拉力做的总功，再利用求拉力做功功率。 （3）利用求拉力做的有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率。 【详解】解：(1)拉重物前，人对地面的压力 人对地面的压强 (2)由图知，，拉力端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 (3)拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 答：(1)拉重物前，人对地面的压强为； (2)拉力做功的功率为120W； (3)滑轮组的机械效率为。 11．（1）350N；（2）225W；（3）53.3% 【详解】解：（1）物体的重力为 G=mg=40kg×10N/kg=400N 由图可知，滑轮组的有效绳子段数n=3，根据 F= 则动滑轮重力为 G动=nF-G=3×250N-400N=350N （2）绳子自由端移动的距离为 s=nh=3×3m=9m 拉力做的功为 W总=Fs=250N×9m=2250J 则拉力的功率为 P= （3）有用功为 W有=Gh=400N×3m=1200J 则滑轮的机械效率为 η= 答：（1）动滑轮重为350N； （2）拉力F的功率为225W； （3）滑轮的机械效率为53.3%。 12．(1) 360J (2) 80% (3) 45W 【详解】(1)克服物重做的有用功： W有用=Gh=120N×3m=360J； (2)由图知，n=3，不计绳重及摩擦，拉力 ， 拉力端移动距离 s=3h=3×3m=9m， 拉力做的总功： W总=Fs=50N×9m=450J， 滑轮组的机械效率： ； (3)拉力F的功率： ． 答：(1)克服物重做的功为360J； (2)滑轮组的机械效率为80%； (3)拉力F的功率为45W． 13．（1）500N；（2）90% 【详解】解：（1）绳子自由端移动的速度为 拉力大小为 （2）拉力做的有用功为 W有用＝Gh＝900N×1m＝900J 拉力做的总功为 W总＝Pt＝200W×5s＝1000J 滑轮组的机械效率为 答：（1）拉力F的大小为500N； （2）滑轮组的机械效率为90%。 14．(1)70N，6m (2)420J (3) 【详解】（1）由图可知绳子的有效段数n=3，绳重和摩擦不计，拉力的大小 绳子自由端移动的距离 s=nh=3×2m=6m （2）拉力F做功的大小 W总=Fs=70N×6m=420J （3）该滑轮组的机械效率 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 $