期末复习专项-- 机械效率计算题 2025-2026学年人教版八年级下册物理

**基本信息** 聚焦机械效率计算，通过生活情境题构建“公式应用-变式拓展”知识链，强化科学思维与物理观念 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |滑轮组|12题（如1/2/6题）|三问结构（功/功率/效率/拉力）|以η=W有/W总为核心，串联n确定、G动计算，从基础公式到含浮力（15题）变式| |斜面|3题（如3/5/11题）|结合摩擦力/速度图像|通过W有=Gh、W总=Fs推导η，关联力学综合计算|

期末复习专项-- 机械效率计算题专项练 2025-2026学年下学期初中物理人教版（2024）八年级下册 1．质量为60kg的工人用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示，机械中摩擦力及绳重忽略不计。若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢丝绳上的拉力为400N。问： （1）拉力F的功率； （2）动滑轮受到的重力； （3）滑轮组对货物所做的有用功。 2．石家庄城市建设如火如荼，如图甲所示为工人使用升降平台清洗高空玻璃幕墙的情景。升降平台结构简图如图乙所示，吊篮由电动机控制升降，吊篮和两动滑轮总重为500N，静置在水平地面时，吊篮与地面的接触面积是5000cm2。某次吊升过程中，吊篮在20s内匀速上升了4m，两名工人及清洗工具的总重为2000N。不计绳重和摩擦，求： (1)两名工人带清洗工具进入吊篮，电动机对绳子的拉力为零时，此吊篮对水平地面的压强； (2)本次吊升过程中电动机的输出功率； (3)本次吊升过程中平台的机械效率。 3．如图所示，工人在仓库里利用斜面将箱子推进车厢，工人用沿斜面向上的力F推=100N推箱子到车厢，所用时间t=5s。已知箱子质量m=20kg。斜面长L=3m，斜面高h=1.2m，g取10N/kg， 求： (1)箱子的重力大小； (2)工人对箱子做功的功率大小； (3)此时斜面的机械效率大小。 4．图甲为举世闻名的“花江峡谷大桥”工程中使用的塔吊机械；图乙为简化模型，水平臂AOB视为杠杆，O为支点，起吊建材的滑轮组可以在OB之间水平移动，吊臂可在水平面内匀速转动90°。电动机对绳的拉力F为2000N将重为3000N的建材竖直匀速提升20m用时10s，不计滑轮组绳重和摩擦；然后塔吊用时5s将此建材水平匀速移动10m，最后放到平台上。求： (1)滑轮组中动滑轮的重力； (2)塔吊将建材竖直匀速提升的过程，拉力F做功的功率； (3)塔吊工作的15s内滑轮组的机械效率。 5．为了方便残疾人乘公交，公交公司专门购置了无障碍公交车，电动轮椅通过斜面进入无障碍公交车简图如图甲，斜面长0.9m，高20cm，乘车时，连同轮椅共80kg的乘客要用200N的牵引力让轮椅匀速进入公交中，进入公交后继续向前行驶一段距离到达轮椅停泊点，整个过程中，轮椅行驶的路程、牵引力与时间的关系如图乙、丙所示，求： (1)斜面上行驶的有用功； (2)斜面的机械效率； (3)进入公交后轮椅水平行驶的功率。 6．如图，某建筑工地上，利用电动机和滑轮组来搬运水泥。某次搬运过程中，滑轮组在6s内，将质量为90kg的水泥从地面匀速提升到10m高的四楼，每个滑轮的重力均为60N，不计包装袋质量、绳重及绳与滑轮间的摩擦。求： (1)滑轮组提升水泥所做的有用功； (2)拉力F的功率； (3)滑轮组的机械效率。 7．小聪和同学一起参观了自贡的盐业历史博物馆。他们了解到井盐在生产过程中，需要利用机械装置从1000m的深井中提取卤水，其装置可简化为如图所示的滑轮组。已知吸卤桶质量为5kg，某次在匀速提升质量为65kg的卤水时，工人拉动绳子拉力为240N，绳子端移动150m所花时间为150s。忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，g取10N/kg，求： (1)拉力做功的功率； (2)若要匀速提升质量为95kg的卤水，人对绳的拉力大小。 8．如图是某品牌升降衣架的结构简图，已知晾衣架上所挂衣服重为40N。某同学用力F拉动绳子自由端，在10s内使衣服匀速上升1m，拉力F做功的功率为5W。不计绳重和摩擦，g=10N/kg。试求： (1)有用功是多少？ (2)拉力F是多少？ (3)此过程中该滑轮组的机械效率是多少？ 9．一工人在建筑工地上施工，他使用如图所示的滑轮组将重为400N、底面积为100cm2的建筑材料A运送到2m高的平台上，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。求： (1)工人未施加拉力前A对水平地面的压强； (2)工人所用拉力； (3)若滑轮组克服摩擦和绳重做功100J，求动滑轮的重力。 10．如图，重800N的工人师傅利用滑轮组将货物匀速提升8m，用时15s。提升过程中，工人师傅与水平地面的接触面积为，对绳子自由端施加的拉力为225N，滑轮组的机械效率为。求： (1)工人师傅拉动绳子所做的功； (2)该滑轮组对货物做功的功率； (3)提升货物过程中，工人师傅对水平地面的压强。 11．小泽想把一个重1500N的物体搬到高1m的车厢里，为了省力，他将一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），如图甲所示。小泽用力把物体拉至车厢上，物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示，则： (1)25s内做的有用功是多少？ (2)若物体与木板间的摩擦力为100N，斜面的机械效率是多少？ (3)25s内拉力的功率是多少? 12．工人师傅用如图所示的装置把重480N的货物从地面匀速提升6m，用时20s，所用的拉力为300N。求： (1)工人利用滑轮组做的有用功； (2)工人所用拉力做的总功； (3)滑轮组的机械效率； (4)工人所用拉力F做功的功率。 13． 《墨子经说下》记载有“两轮高，两轮为輲，车梯也”，‘车梯’是古代提升重物的一种工具。图甲为‘车梯’的复原图，图乙是其等效图。当重600N的工人利用此‘车梯’在10s内将重力为800N的物体匀速提升了1m时，工人对绳子施加的拉力F为250N，忽略绳重和机械之间的一切摩擦，每个滑轮的重力均相同。求： (1)工人做功的功率； (2)每个动滑轮的重力； (3)若A点绳子能承受的最大拉力为500N，B点绳子能承受的最大拉力为1400N，该滑轮组的最大机械效率为多大。 14．中国目前已成为世界基建强国，如图甲所示的塔吊是基建的常用设备，其起重机构的部分结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为120kg，动滑轮的重量为300N，在绳子自由端施加拉力F后物体在10s内匀速上升5m。不计绳重和一切阻力。求： (1)提升物体时做的有用功； (2)10s内拉力F的功率； (3)当用该装置提升另一物体时，物体在5s内匀速上升10m，此时绳子自由端拉力的功率为之前的2倍，求此时滑轮组的机械效率。 15．一工程队想从深井中打捞一块大石块，工人利用如图所示的装置进行打捞，已知该装置中动滑轮的重量为100N，工人对绳子自由端施加的拉力一直沿竖直方向，石块受到的重力为500N，工人在10s内匀速将石块在水中提升了2m，此过程石块未露出水面。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，石块的密度为ρ石=2.5×103kg/m3，g=10N/kg，不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦及水的阻力。求： (1)工人10s内做的有用功； (2)工人做功的功率； (3)此过程中滑轮组的机械效率。 参考答案 1．（1）120W；（2）200N；（3）6000J 解：（1）由图可知，n=3，拉力F的功率 （2）由图可知，当货物的重力为300N时，机械效率为60%，则 解得 （3）滑轮组做的额外功为 滑轮组对货物所做的有用功 答 ：（1）拉力F的功率为120W； （2）动滑轮受到的重力为200N； （3）滑轮组对货物所做的有用功为6000J。 2．(1)5000Pa (2)500W (3)80% （1）工人带工具进入吊篮，电动机对绳子的拉力为零时，吊篮对水平地面的压力大小等于吊篮和两动滑轮总重、工人和工具的总重力大小，即F压=G总=500N+2000N=2500N 吊篮对水平地面的压强 （2）由图乙可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=4，不计绳重和摩擦，自由端的拉力为 电动机做的总功为W总=Fs=Fnh=625N×4×4m=10000J 则本次吊升过程中电动机的输出功率为 （3）电动机做的有用功为W有=Gh=2000N×4m=8000J 则本次吊升过程中平台的机械效率为 3．(1)200N (2)60W (3)80% （1）已知箱子质量m=20kg，则箱子的重力大小 （2）推力所做的总功 工人对箱子做功的功率 （3）有用功 斜面的机械效率 4．(1)1000N (2)8000W (3)75% （1）由乙图可知，绳子承重段数n=2，由可知，动滑轮的重力为 （2）拉力端绳子移动的距离 竖直提升过程中，拉力做的功为 竖直提升过程中，拉力F做功的功率 （3）竖直提升过程中，有用功 水平移动过程：建材水平匀速移动，拉力方向竖直向上，拉力不做功（力与距离方向垂直 ），所以总功仅为竖直提升时的80000J，有用功也仅为竖直提升时的60000J。 机械效率为 所以塔吊工作的15s内滑轮组的机械效率为75%。 5．(1)160J (2)88.9% (3)15W （1）斜面上行驶的有用功是将连同轮椅共80kg的乘客竖直升高0.2m，则 （2）用200N的牵引力让轮椅匀速进入公交中，斜面长0.9m，则总功 则斜面的机械效率 （3）由乙图可知，水平行驶时，轮椅受到的牵引力，速度为 进入公交后轮椅水平行驶的功率 6．(1)9000J (2)1600W (3)93.75% （1）滑轮组提升水泥所做的有用功 （2）滑轮组克服自重所做的功 拉力F的功率 （3）滑轮组的机械效率 7．(1) (2) （1）根据题意，拉力做的功为W=Fs=240N×150m=3.6×10⁴J 拉力做功的功率为 （2）由图知，滑轮组承担重物的绳子段数为3段，提升65kg卤水时，总重力G₁=(m桶+m卤)g=(5kg+65kg)×10N/kg=700N 由拉力得，动滑轮重力G动=nF-G₁=3×240N-700N=20N 提升95kg卤水时，总重力G₂=(5kg+95kg)×10N/kg=1000N 拉力 8．(1)40J (2)12.5N (3)80% （1）在整个过程中，有用功为 （2）整个过程中，拉力做的总功为 由图可知，承担物重的绳子段数为4段，所以绳子移动的距离为 所以拉力的大小为 （3）此过程中该滑轮组的机械效率是 9．(1) (2) (3) （1）已知建筑材料A的底面积为 工人未施加拉力前A对水平地面的压强 （2）由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，绳子移动距离 滑轮组提升物体所做的有用功 拉力做的功 拉力 （3）滑轮组提升物体所做的额外功 滑轮组克服动滑轮重做的功 动滑轮的重力 10．(1)3600J (2)192W (3)14375Pa （1）由题可知，承担物重的绳子段数n=2，绳子自由端移动的距离为 工人师傅拉动绳子所做的功 （2）由得，该滑轮组对货物做功 该滑轮组对货物做功的功率 （3）提升货物过程中，工人师傅对水平地面的压力为 工人师傅对水平地面的压强 11．(1) (2) (3) （1）把一个重1500N的物体搬到高1m的车厢里，则有用功是 （2）物体与木板间的摩擦力为100N，硬木板长5m，则额外功是 斜面的机械效率是 （3）拉力做的总功 则拉力的功率是 12．(1)2880J (2)3600J (3)80% (4)180W （1）有用功是提升重物所做的功，计算公式为，代入数值计算 （2）先计算拉力端移动的距离，公式为，代入得 总功是拉力所做的功，计算公式为 代入数值计算： （3）滑轮组机械效率的计算公式为 代入数值计算 （4）拉力做功功率的计算公式为，代入数值计算 13．(1)100W (2)100N (3) （1）由图可判断n=4，工人拉绳的距离 工人对绳子所做的功 所用时间t=10s，工人做功的功率 （2）每个动滑轮的重力为，两个动滑轮的总重为，动滑轮的总重为 每个动滑轮的重力 （3）若A点绳子最大可承受拉力为500N，能够拉起的重物为 而B点绳子能承受的最大拉力为1400N，可以承受的最大物重1400N，滑轮组的机械效率 14．(1)6000J (2)750W (3)60％ （1）已知物体质量为120kg，根据重力计算公式，可得物体的重力 提升物体时做的有用功 （2）由图乙可知，滑轮组承担物重的绳子段数 动滑轮的重量为300N，随重物一起被提升了5m，不计绳重和一切阻力，拉力需要克服动滑轮重力提升物体，故拉力所做额外功（克服动滑轮重力做的功） 则拉力做的总功 物体在拉力F的作用下运动了10s，根据功率计算公式可得，拉力F的功率 （3）当用该装置提升另一物体时，物体在5s内匀速上升10m，此时绳子自由端拉力的功率为之前的2倍，即 此时拉力做的总功 由图乙可知，滑轮组承担物重的绳子段数 则绳子自由端移动的距离 根据功的计算公式，可得此时绳子自由端的拉力 由滑轮组的特点可得，此时物重 此时滑轮组做的有用功 根据机械效率公式，可得此时滑轮组的机械效率 15．(1)600J (2)80W (3)75% 【小题1】石块的体积 石块受到的浮力 工人10s内做的有用功 【小题2】额外功 工人做的功 工人做功的功率 【小题3】滑轮组的机械效率 学科网（北京）股份有限公司 $