期末复习--探究使用机械是否省功计算练习 -2025-2026学年北师大版物理八年级下学期

**基本信息** 聚焦机械效率计算，通过15道综合题系统覆盖滑轮组、斜面、杠杆等机械类型，融合有用功、总功、功率等核心概念，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |机械效率综合计算|15题（含滑轮组、斜面、杠杆等）|结合实际场景（如越野汽车、建筑工地）的多问计算，涵盖有用功、总功、机械效率、功率等|以功的概念为基础，通过机械模型（n股数、s=nh等）推导机械效率公式，体现能量观念与模型建构|

期末复习--探究使用机械是否省功计算练习北师大版 一、计算题 1．如图所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的速度为0.5m/s，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，则： (1)绳端拉力F为多大？ (2)拉力F的功率为多少瓦特？ (3)动滑轮的机械效率是多大？ 2．重300N的货物静止在仓库水平地面上，与地面的接触面积为。工人用如图所示的滑轮组，将该货物匀速提升到3m高的货架上，工人对绳子竖直向下的拉力为200N。求： (1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强； (2)滑轮组的机械效率。 3．在越野赛中，一质量为2.4t的越野汽车陷入泥泞中，车手利用车上自带的电动绞盘，运用滑轮组等知识，将小汽车顺利拉出。如图所示，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)越野汽车所受阻力f的大小； (2)绳子自由端拉力F的大小； (3)越野汽车以0.15的速度匀速运动时，拉力F的功率。 4．如图所示，OA是一个质量分布均匀的杠杆，，O是支点，B是OA的中点，在B点悬挂一个重为的重物。将杠杆从如图甲位置匀速提升到乙位置，重物上升的高度为，拉力。试求： (1)力F做的有用功是多大？ (2)将重物匀速提升时，杠杆的机械效率是多大？ (3)若不计绳重和摩擦，杠杆自身的重力G杆是多少N？ 5．如图所示，工人在往车上搬运货物时，用长木板搭了一个3m长的斜面，在10s内用500N的推力把120kg的货物沿斜面匀速推到1m高的车厢里，g取10N/kg，求： (1)工人对货物做的有用功； (2)推力的功率； (3)斜面的机械效率。 6．如图是为了上山方便而修建的盘山公路。我们把盘山公路简化为一个斜面模型。一辆重为的小型货车以10m/s的速度匀速行驶，经过6min从山脚到达竖直高度为500m的山顶。已知从山脚开上山顶，货车受的牵引力和摩擦力保持不变，且牵引力大小为。求： (1)小货车从山脚开到山顶的过程中牵引力做的功； (2)该盘山公路的机械效率。 (3)行驶过程中汽车所受摩擦力的大小。 7．如图所示的新能源汽车备受人们的青睐，相比传统燃油汽车，电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点。该款新能源汽车载人后的总质量，电动机功率，当汽车在水平路面以的速度匀速直线行驶时，汽车所受阻力f为总重力的0.15倍，g取。求： (1)汽车以的速度匀速直线行驶所用的时间； (2)电动机工作时的机械效率。 8．图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”。若利用此“车梯”使的重物在内匀速竖直上升，所用的拉力为，取。求： (1)这个过程的有用功？ (2)人做功的功率？ (3)“车梯”的机械效率？ 9．在美丽乡村建设工地上，工人利用如图所示的滑轮组将重为1200N的物体，匀速提升3m，工人对绳端的拉力是500N，不计绳重与摩擦，求： (1)滑轮组对物体做的有用功； (2)动滑轮的重量； (3)滑轮组的机械效率。 10．如图，塔式起重机上的滑轮组将重为N的重物匀速吊起10m，作用在绳端的拉力为N。 (1)求提升重物做的有用功； (2)拉力所做的总功； (3)求滑轮组的机械效率； (4)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.3倍，求动滑轮的重力。 11．中国在建的航空母舰“福建舰”利用模块化建造的方法能够大大缩短工时，如图甲是起吊重物所使用的龙门吊起重机，图乙为在一次作业中起重某构件的示意图，起重机通过上方的电动机牵引绳子自由端来控制构件的升降。在此作业中，电动机牵引绳子自由端的拉力为12000N，构件的质量为8t，底面积为1.6m2，构件在1min内上升15m，g取10N/kg，求： (1)构件静止在水平地面时，对地面的压强是多少 (2)起吊过程中，电动机牵引绳子自由端的功率。 (3)此次作业中滑轮组的机械效率。（保留1位小数） 12．如图所示，体重为60kg的工人利用滑轮组提升重为800N的物体A，所用拉力为F，物体A以0.2m/s的速度匀速上升了10s，动滑轮的重力为200N（不计绳重与摩擦，g=10N/kg），求： (1)滑轮组的机械效率； (2)拉力F的功率； (3)工人用此滑轮组所能提升的最大物重。 13．利用图甲所示滑轮组提升重力为960N的物体A时，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，物体上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示，不计绳重和一切摩擦。 （1）在0~1s内物体A上升了0.5m，求此过程中拉力做的功； （2）求在1~3s内拉力做功的功率； （3）求在1~3s内滑轮组的机械效率。 14．小华利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子，且重物提升高度都为10m，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请完成以下问题： (1)当货物重为1000N时，小华同学所做的总功为多少？ (2)当滑轮组的机械效率时，物体重G是多少？ 15．如图甲是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力为35N。某次操作中，将重360N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。（细绳的质量忽略不计，取g=10N/kg）求： (1)拉力F做功的功率； (2)利用该装置此次提升泥土的机械效率； (3)在提升泥土上升3m的过程中，拉力F克服摩擦力做的功。 期末复习--探究使用机械是否省功计算练习北师大版答案 1．(1)400N (2)400W (3)90% 【详解】（1）如题图所示，承担物重绳子的股数为n=2，不计绳重和摩擦，绳端拉力F为 （2）绳子自由端移动的速度为v=nv物=2×0.5m/s=1m/s 拉力F的功率为 （3）动滑轮的机械效率为 2．(1) (2)75% 【详解】（1）货物的重力为G=300 N，接触面积为S=800cm2=800×10⁻4m2=0.08 m2 货物静止在水平地面上时，对地面的压强 （2）由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，滑轮组的机械效率 3．(1)12000N (2)5000N (3)2250W 【详解】（1）由题意可得，越野汽车所受阻力 （2）由图可知，动滑轮上有3段绳子，且滑轮组的机械效率为80%，因为 则绳子自由端拉力 （3）越野汽车以0.15的速度匀速运动时，则绳子自由端移动的速度为 拉力F1的功率为 4．(1)12J (2)80% (3)10N 【详解】（1）力F做的有用功 W有=Gh1=40N×0.3m=12J （2）由三角形相似可知力F移动的距离 s=2h1=2×0.3m=0.6m 总功 W总=Fs=25N×0.6m=15J 杠杆的机械效率 （3）若不计绳重和摩擦，克服杠杆自身的重力做的功是额外功，额外功为 W额= W总- W有=15J-12J=3J 杠杆重心上升的高度与重物上升高度相同，杠杆自身的重力 5．(1)1200J (2)150W (3)80% 【详解】（1）因为货物的重力为 所以工人对货物做的有用功（即为克服货物重力所做的功）为 （2）因为推力做的总功为 所以推力的功率为 （3）斜面的机械效率为 6．(1) (2) (3) 【详解】（1）由可得货车行驶的距离 牵引力做的功（总功） （2）牵引力做的有用功 该盘山公路的机械效率 （3）牵引力做的额外功 由得货车行驶过程中汽车所受摩擦力的大小 7．(1)250s (2)80% 【详解】（1）汽车的速度为，汽车匀速直线行驶所用的时间为 （2）汽车的重力为 汽车匀速直线行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，因此牵引力 牵引力做的有用功 电动机做的总功 电动机工作时的机械效率 8．(1)1600J (2)240W (3)66.7% 【详解】（1）由题可知，重物的重力 提升重物所做的有用功为： （2）由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数。 绳子自由端移动的距离为 人做的总功为 人做功的功率为 "车梯"的机械效率为 9．(1)3600J (2)300N (3)80 【详解】（1）滑轮组对物体做的有用功是将物体提升高度h所做的功，根据有用功的公式，已知物体重力，提升高度，故滑轮组对物体做的有用功 （2）由图可知，对动滑轮进行受力分析，动滑轮受竖直向下的物体给的拉力和自身重力，竖直向上受三个相等的拉力F，即 已知，故动滑轮的重量 （3）根据分析，拉力做的功是总功，对于该滑轮组来说，绳子自由端移动的距离是物体被提升高度的三倍，即，故 根据机械效率公式可知，滑轮组的机械效率 10．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）提升重物做的有用功 （2）拉力作用点移动的距离为 所以拉力所做的总功 （3）滑轮组的机械效率 （4）使用滑轮组时，所做的额外功为 额外功包括克服动滑轮重力做的功和克服摩擦及绳重做的功，由于克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.3倍，则 则克服动滑轮重力做的功为 所以动滑轮的重力为 11．(1)5×10⁴Pa (2)2.4×10⁴W (3)83.3% 【详解】（1）构件的质量 构件的重力 构件静止在水平地面时，对地面的压力等于其重力，即 构件对地面的压强 （2）由图乙可知，承担物重的绳子段数 绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 电动机牵引绳子自由端的功率 （3）起吊过程中做的有用功 滑轮组的机械效率 12．(1)80% (2)200W (3)1600N 【详解】（1）物体A以0.2m/s的速度匀速上升了10s，物体上升的高度为 由图可知，承担物重绳子的股数是n=3，绳子自由端移动的距离 不计绳重与摩擦，拉力 滑轮组提升物体所做的有用功 拉力F做的总功 滑轮组的机械效率 （2）拉力做功的功率 （3）工人通过滑轮组向下拉绳子时，绳子自由端的最大拉力 因为不计绳重和摩擦时 则该工人使用该滑轮组时所能提升的最大物重 13．（1）675J；（2）1200W；（3）80% 【详解】解：（1）在0~1s内，由图乙可知，拉力F1=450N，绳子自由端移动的距离为 s1=nh1=3×0.5m=1.5m 拉力做的功为 W总1=F1s1=450N×1.5m=675J （2）在1~3s内，由图乙可知，拉力F2=400N，由图丙可知，物体上升的速度为v=1.0m/s，拉力做功的功率为 （3）在1~3s内，物体上升的高度为 h2=vt=1.0m/s×2s=2m 故克服物体重力做的功为 W有=Gh2=960N×2m=1920J 绳子自由端移动的距离为 s2=nh2=3×2m=6m 拉力做的功为 W总2=F2s2=400N×6m=2400J 滑轮组的机械效率为 答：（1）在0~1s内物体A上升了0.5m，此过程中拉力做了675J的功； （2）在1~3s内拉力做功的功率为1200W； （3）在1~3s内滑轮组的机械效率是80%。 14．(1)12000J (2)800N 【详解】（1）由图乙可知：当时，，因为不计绳重和摩擦时 所以动滑轮的重力 因为，，，所以有用功为 额外功为 则总功为 （2）因为不计绳重和摩擦时 所以物体重力 15．(1)180W (2)80% (3)165J 【详解】（1）拉力F做功的功率 （2）某次操作中，将重360N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，设工作的时间为t，则该装置此时提升泥土的有用功为 则该装置拉力F做的功为 利用该装置此次提升泥土的机械效率 （3）在提升泥土上升3m的过程中，则泥土运动的时间为 拉力F做的总功为 提升泥土的有用功为 克服动滑轮和筐受到的总重力做的功为 拉力F克服摩擦力做的功 学科网（北京）股份有限公司 $