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15道梯度题覆盖滑轮组、动滑轮等机械，融合功、功率公式应用，构建从基础到综合的解题逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础计算|1-7题|已知G、F、h求η和功率|从功的定义（W=Fs）推导机械效率公式η=Gh/Fs，结合n确定s=nh| |综合应用|8-15题|水平拉动、浮力影响、最大物重等拓展|拓展至水平方向η=f/(nF)，结合G动=(nF-G)分析机械效率与物重关系，体现科学推理与模型建构|

期末专项复习：机械效率相关计算题 1．小明用如图所示的滑轮组提升400N的重物，在绳子自由端施加的拉力为250N，4s内重物匀速上升1m，不计绳重和轮、轴间摩擦。求这段时间内： （1）拉力做功的功率； （2）滑轮组的机械效率。 2．小明利用如图所示的滑轮组，将质量为90kg的物体在1min内匀速提升5m，竖直向上的拉力为360N。（g取10N/kg）求： （1）拉力的功率是多大？ （2）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。 3．用如图所示的滑轮组在10秒内将货物向上匀速提升3m，已知动滑轮重40N，货物重360N，拉力F为200N（不计绳重），求： （1）此过程的有用功是多少？ （2）拉力做功的功率多少？ （3）滑轮组的机械效率为多少？ 4．有一质量为60kg的物体，工人用如图所示的装置在25s内将物体匀速提升3m，已知拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦，g＝10N/kg； （1）绳自由端移动的速度； （2）拉力F的做功功率； （3）滑轮组的机械效率。    5．如图所示的滑轮组将重的物体匀速提升，作用在绳子末端的拉力F为（不计绳重和摩擦）。求 （1）在此过程中该滑轮组的机械效率为多少？ （2）动滑轮自重为多少N？ （3）若绳子可承受最大拉力为，则利用该滑轮组可提升的最大物重为多少N？ 6．如图，工人用动滑轮提升重为800N的物体，所用拉力为F，物体以0.2m/s的速度匀速上升2m，此时动滑轮的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。求： (1)克服物体重力做的有用功； (2)工人对绳端的拉力； (3)当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力。 7．一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为800N的货物，所用的拉力为500N，绳子自由端在40s内被匀速拉下6m，求：（g=10N/kg） （1）提升货物时绳子自由端移动的速度； （2）拉力F的功率； （3）此滑轮组的机械效率． 8．如图所示，工人师傅用滑轮组将重3000N的物体M以0.4m/s的速度，沿水平地面匀速向前拉动4m，拉力F为400N，物体M与地面间的滑动摩擦力是物重的0.2倍，求： （1）物体M与地面间的滑动摩擦力大小； （2）该滑轮组的机械效率； （3）拉力F做功的功率。    9．用如图所示的滑轮组提升重物，当作用在绳子自由端的拉力为100N时，能匀速提起重力为240N的物体．不计摩擦和绳重，求： （1）动滑轮重为多少？ （2）若绕绳能承受的最大拉力为200N，则该滑轮组的最大机械效率为多大？ 10．在2020年新冠疫情爆发时，全国人民上下一心，众志成城驰援武汉；如图是一辆满载防疫救援物资的货车，其总质量为4t，不慎陷入泥泞路面，每个轮胎与路面的接触面积为500cm2，爱好物理的小敏同学利用所学的物理知识，在周围群众帮助下利用滑轮组，帮助司机在5min沿水平方向匀速移动了5m将货车拖出；整个过程中，货车所受路面的摩擦力为车总重的0.02倍，所用拉力为600N；求： （1）路面所受货车的压强； （2）拉力F所做功的功率； （3）该滑轮组的机械效率。（计算结果保留百分号前小数点后一位） 11．某桥梁施工队用如图所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。已知工件的体积是0.16m3，密度是，滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，人在绳子的自由端施加的拉力F＝1700N。（不考虑摩擦及水的阻力，g取10N/kg）求： （1）工件的质量是多少？工件浸没在水中时，受到的浮力是多少？ （2）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？ （3）工件从水里升到水面上的过程中，滑轮组的机械效率将如何变化，并分析原因。 12．如图所示，滑轮组在竖直向上的拉力F＝50N作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s的时间，绳子自由端移动的距离为s＝3m，不计绳重和摩擦阻力；求： （1）物体上升的速度； （2）动滑轮的重； （3）在10s的时间内，滑轮组提升重物所做的有用功、总功、和机械效率。 13．用杠杆和滑轮组均可提升重物。 （1）用杠杆将重为180N的物体匀速提升5cm，用时2s，杠杆机械效率为90%，则提升该物体做的有用功是多少？总功的功率是多少？ （2）用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦。当物体和动滑轮的总重为200N时，滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重为多少？ 14．如图所示，体重50kg的小磊通过滑轮组用200N的拉力将质量是48kg合金块匀速提高2m。（不计绳重及摩擦）求： （1）物体所受的重力； （2）此过程滑轮组的机械效率； （3）小磊利用此滑轮组能提起的最大物重。 15．用如图所示的装置提升重物，人在6s内用30N的拉力向下拉绳子，将80N的重物匀速拉高40cm，不计绳重和摩擦。求： （1）对重物做的功； （2）拉绳子的功率； （3）装置的机械效率。 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）125W；（2）80% 【详解】解：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2， 则绳子自由端移动的距离 s=nh=2×1m=2m 拉力做的总功 W总=Fs=250N×2m=500J 拉力做功的功率 （2）拉力做的有用功 W有=Gh=400N×1m=400J 滑轮组的机械效率 答：（1）拉力做功的功率为125W； （2）滑轮组的机械效率为80%。 2．（1）90W；（2）83.3% 【详解】解；（1）由图可知，该滑轮组动滑轮上有3段绳子承载物重，n=3，自由端端移动的距离 拉力做的总功 做功所用时间，拉力做功的功率 （2）物体的重力 做的有用功 滑轮组的机械效率 答：（1）拉力的功率是90W； （2）滑轮组的机械效率为83.3%。 3．（1）1080J；（2）180W；（3）60％ 【详解】解：（1）此过程的有用功是 （2）由图得，滑轮组的 拉力移动距离 拉力做功 拉力功率 （3）滑轮组的机械效率为 答：（1）此过程的有用功是1080J； （2）拉力做功的功率180W； （3）滑轮组的机械效率为60％。 4．（1）0.24m/s；（2）96W；（3）75% 【详解】解：（1）由图知，承担物重的绳子股数n＝2，绳子自由端移动的距离 绳子自由端移动的速度 （2）根据 可知，拉力F的做功功率为 （3）物体的重力为 滑轮组的机械效率为 答：（1）绳自由端移动的速度为0.24m/s； （2）拉力F的做功功率为96W； （3）滑轮组的机械效率为75%。 5．（1）；（2）20；（3）380 【详解】解：（1）在此过程中该滑轮组有用功为 滑轮组的 拉力移动距离为 拉力做的总功为 机械效率为 （2）不计绳重和摩擦，由得，动滑轮自重为 （3）若绳子可承受最大拉力为200N，当绳子的拉力最大为200N时，提升的重物的重力最大，由得，利用该滑轮组可提升的最大物重为 答：（1）在此过程中该滑轮组的机械效率为； （2）动滑轮自重为20N； （3）若绳子可承受最大拉力为，则利用该滑轮组可提升的最大物重为380N。 6．(1)1600J (2)500N (3)600N 7．（1）0.15m/s；（2）75W；（3）80% 【详解】（1）提升时绳子自由端的速度：； （2）拉力F的功率：； （3）货物重有两段绳子承担，物体上升的高度：， 有用功：W有=Gh=800N×3m=2400J， 总功：W总=Fs=500N×6m=3000J， 滑轮组的机械效率：． 答：（1）提升时绳子自由端的速度是0.15m/s； （2）拉力F的功率是75W； （3）此滑轮组的机械效率是80%． 8．（1）600N；（2）75%；（3）320W 【详解】解：（1）由题意知，物体M与地面间的滑动摩擦力 f=0.2G=0.2×3000N=600N （2）滑轮组的机械效率 （3）拉力的功率 P=Fv绳=Fnv物=400N×2×0.4m/s=320W 答：（1）物体M与地面间的滑动摩擦力大小为600N； （2）该滑轮组的机械效率为75%； （3）拉力F做功的功率为320W。 9．（1）60N；（2）90% 【详解】解：（1）不计绳重和摩擦，承担物重的绳子的股数 n=3 对滑轮组受力分析可得 nF=(G动+G物) 即 3×100N=(G动+240N) 动滑轮的重 G动=60N （2）若绳能承受的最大拉力为200N，则 3F最大=(G轮+G最大) 即 3×200N=(60N+G最大) 解得滑轮所能挂的物体最大重力 G最大=540N 则滑轮组的最大机械效率 答：（1）动滑轮的重力为60N； （2）若绕绳能承受的最大拉力为200N，则该滑轮组的最大机械效率为90%。 10．（1）2×105Pa；（2）20W；（3）66.7% 【详解】解：（1）货车重力 G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N 货车静止时对泥泞地面的压力 F＝G＝4×104N 货车静止时对泥泞地面的压强 （2）货车移动的速度为 由图可知n＝2，则绳端移动的速度为 拉力F所做功的功率 （3）该滑轮组做的总功 W总＝Pt＝20W×5×60s＝6000J 货车所受路面的摩擦力为车总重的0.02倍，则摩擦力 f＝0.02G＝0.02×4×104N＝800N 克服货车所受路面的摩擦力做的功为有用功 W有＝fs＝800N×5m＝4000J 该滑轮组的机械效率 答：（1）路面所受货车的压强为2×105Pa； （2）拉力F所做功的功率为20W； （3）该滑轮组的机械效率为66.7%。 11．（1）560kg，1600N；（2）78.43%；（3）变大 【详解】解：（1）工件的体积是0.16m3，密度是，工件的质量 工件浸没在水中时，受到的浮力 （2）滑轮组对工件的拉力 由图可知，滑轮组有效绳子股数为3股，即n=3，令物体上升高度为h，有用功 总功 机械效率 （3）工件从水里升到水面上的过程中，工件排开的体积减小，浮力减小，滑轮组对工件的拉力增大，有用功增大，而额外功几乎不变，所以有用功占总功的百分比增大，故机械效率增大。 答：（1）工件的质量是560kg，工件浸没在水中时，受到的浮力是1600N； （2）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是78.43%； （3）工件从水里升到水面上的过程中，滑轮组的机械效率变大。原因是有用功增大，而额外功几乎不变，所以有用功占总功的百分比增大，故机械效率增大。 12．（1）0.1m/s；（2）30N；（3）120J，150J，80% 【详解】解：（1）由图知，承担物重的绳子股数n＝3，拉力端移动的距离s＝3m，物体上升的高度 h＝s＝×3m＝1m 物体上升的速度 v＝＝0.1 m/s （2）由于不计绳重和摩擦阻力，则动滑轮重力 G动＝3F﹣G＝3×50N﹣120N＝30N （3）拉力做的有用功 W有用＝Gh＝120N×1m＝120J 拉力做的总功 W总＝Fs＝50N×3m＝150J 滑轮组的机械效率 η＝×100%＝80% 答：（1）物体上升的速度为0.1m/s； （2）动滑轮的重为30N； （3）在10s的时间内，滑轮组提升重物所做的有用功、总功、机械效率分别为120J、150J、80%。 13．（1）J，5W；（2）40N 【详解】解：（1）提升物体做的有用功为 杠杆机械效率为90%，则总功为 总功的功率为 （2）由图知道，n=2，不计绳重和摩擦，物体和动滑轮的总重为200N，则拉力大小为 滑轮组的机械效率为80%，则 解得 则动滑轮重为 答：（1）提升该物体做的有用功是9J，总功的功率是5W； （2）动滑轮重为40N。 14．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）物体所受的重力为 （2）由图可知，有效绳子段数，此过程滑轮组的机械效率为 （3）动滑轮重力为 小磊体重为 则绳子自由端施加的最大拉力为500N，此时能提起的物重最大为 答：（1）物体所受的重力为； （2）此过程滑轮组的机械效率为； （3）小磊利用此滑轮组能提起的最大物重为。 15．（1）32J；（2）8W；（3）66.7% 【详解】解：（1）重物上升的高度 对重物做的功，即拉力做的有用功 （2）由图知，使用该装置时承担物重的绳子股数 拉力端移动的距离 拉力做的总功 拉绳子的功率 （3）该装置的机械效率 答：（1）对重物做的功为32J； （2）拉绳子的功率8W； （3）装置的机械效率约为66.7%。 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 $