2025-2026学年 功、功率、机械效率的计算专题（暑假作业）八年级下学期物理新教材人教版

**基本信息** 聚焦功、功率、机械效率计算，通过20道生活场景题构建知识逻辑，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| |----|-----------|----------|----------| |功与机械效率|8题（题1斜面/题2滑轮组）|斜面/滑轮组三功（有用/总/额外）及效率计算|从功的定义出发，通过额外功推导机械效率公式，建立简单机械模型| |功率计算|6题（题3除雪车/题5观光巴士）|结合匀速运动的功率计算（P=W/t、P=Fv）|功率与功、时间的关系，运动学公式在功计算中的应用，体现运动和相互作用观念| |综合应用|6题（题10图像/题14氢能车）|图像分析、能量转化及效率综合题|整合功、功率、机械效率与压强、热值等知识，培养科学推理与模型建构能力|

功、功率、机械效率的计算专题（暑假作业） 1．如图所示，斜面长 s=2m，高 h=0.5m。建筑工人将 m=20kg 的货物箱，用绳子从斜面底端匀速拉到斜面顶端时，沿斜面向上的拉力 F=80N。忽略绳子重力和空气阻力。（g 取 10N/kg），求： （1）该过程克服物体重力做的功是多少J； （2）物体沿斜面运动时受到的摩擦力大小。    2．装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重600N的货物，所用的拉力F为400N，重物在10s内被提升1m，在此过程中求： （1）人所做的有用功； （2）人所做的总功 （3）滑轮组的机械效率。 3．2024年2月20日，临沂迎来强降雪。环卫部门以雪为令，迅速启用除雪车全力除雪以保障道路畅通。图甲是一辆除雪车正在水平路面上除雪的场景，该车 10min内的运动图象如图乙所示。若该除雪车的总质量为6t，除雪过程中所受水平阻力为6×103N，车轮与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/ kg，求该除雪车： (1)对水平地面的压强； (2)10min内通过的路程； (3)10min内牵引力所做的功及功率。 4．在建筑工程领域，如图甲起重机被广泛应用，起重机吊臂上的滑轮组结构示意如图乙所示： (1)图乙中A为 ___________滑轮（选填“动”或“定”）。 (2)不计绳重及摩擦，g取10N/kg，将质量为5×103kg的重物竖直匀速提高25m，拉力F大小为3×104N。求： ①此过程的有用功； ②拉力做功为多少？ ③吊车上的滑轮组的机械效率为多大？ 5．无人驾驶观光巴士是合肥骆岗公园内的一道亮丽风景线，如图所示。有一无人驾驶观光巴士的质量为800kg，5min内匀速直线行驶3000m，此时受到水平地面的摩擦阻力的大小是车重的0.12倍。求： (1)无人驾驶观光巴士行驶过程中受到的牵引力； (2)无人驾驶观光巴士牵引力做功的功率。 6．斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经》一书中就记载了利用斜面来提升重物的方法。在日常生活中经常会使用斜面，例如卡车装载大型货物时，常会在车尾斜搭一块木板，工人将货物沿木板推入车厢，如图甲。将这一情景简化为图乙，斜面长，高。用平行于斜面的推力，将质量的物体，由斜面的底端匀速推到顶端，所用时间，g取。求： （1）物体重力大小； （2）推力做功的功率； （3）该斜面的机械效率； （4）物体受到的摩擦力大小。 7．在九年级物理拓展课上，某同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用300N的拉力将500N的材料以匀速提升了20s。 (1)求滑轮组对材料做的功； (2)求拉力做功的功率； (3)若克服摩擦、绳重所做的功占总功的10%，求动滑轮的重力。 8．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。 9．如图所示，小孩用40N的力水平推着大人和冰车前进10m后松手，冰车滑行2m后停下。已知大人和冰车总质量为70kg，冰车与冰面的总接触面积为2×10-3m2。g取10N/kg，求： (1)大人和冰车所受的总重力； (2)小孩对大人和冰车做的功； (3)冰车停下时，对冰面的压强。 10．用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重150N，提升的物体重800N，该过程中，求： (1)绳子自由端拉力的功率为多少？ (2)滑轮组的机械效率为多少？ (3)克服绳重与摩擦所做的额外功为多少？ 11．如图所示，小雨通过滑轮组用50N的拉力将一木箱向上匀速提起，木箱重120N，在10s内木箱上移的距离为2m，求： （1）物体上升的速度； （2）小雨做的有用功； （3）滑轮组提升该重物时的机械效率。    12．如表是我国设计制造的无人驾驶四轮轿车的相关参数，g取10N/kg。 整车质量 最高速度 最高速度行驶时受到的水平阻力 每个轮子与地面的接触面积 1600kg 120km/h 200N 200cm2 （1）轿车静止在水平路面上时，对路面的压强为多少？ （2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，则牵引力所做的功为多少？ 13．中国高铁在世界上处于领先地位，特别是“复兴号”的投入使用，使中国成为世界上高铁商运速度最高的国家，它以350km/h的速度开跑惊艳世界。“复兴号”整车满载时总质量为1000t。车轮与铁轨的总接触面积为。它的最高时速为360km/h。请完成以下问题（g取10N/kg）： （1）“复兴号”整车满载静止在水平铁轨上时，对铁轨的压强有多大？ （2）小滨想利用暑假乘坐“复兴号”去美丽的武汉旅游，从济南到武汉约为864km。若列车始终以最高时速运行，到达武汉需要多长时间？ （3）若列车在以最高时速运行中保持匀速直线运动，所受的阻力为。则列车的牵引力做功的功率为多少？ 14．氢能是新能源利用的新潮流，是实现 “碳达峰、碳中和”的重要举措。如图所示是某品牌氢能自行车，一次性充满氢气 0.03kg，能在3小时内匀速骑行 60km。若车骑行时受到的阻力为35N。（q氢气=1.4×108J/kg）求： (1)0.03kg的氢气完全燃烧放出的热量； (2)该自行车此次骑行过程中，牵引力所做的功； (3)此次骑行过程中氢气的利用效率。 15．如图所示是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了100s，行驶时所受阻力为自重的0.02倍。求： （1）在该过程中消防机器人牵引力所做的功； （2）消防机器人牵引力做功的功率。 16．我国生产的无人机种类繁多，应用广泛。如图所示，这是某型号植保无人机，其自身质量为20kg，无人机静止时底部支架与水平地面的接触面积为。（g取10N/kg）求： (1)无人机装着30kg农药静止在水平地面上时，对水平地面的压强。 (2)无人机以6m/s的速度匀速飞行150s的距离。 (3)起飞后，若无人机在2s内匀速竖直上升6m，此过程中无人机对农药做功的功率。 17．2025年5月18日，机器狗亮相2025澜沧江——湄公河合作大理马拉松开幕式表演，如图所示，机器狗总质量为，其四只脚与水平地面接触的总面积为，在水平地面上工作时，该机器狗匀速直线移动的速度为，所受阻力是机器狗重力的0.05倍。求： (1)机器狗静止站立时，对水平地面的压强； (2)机器狗在水平地面上匀速直线移动，牵引力所做的功； (3)机器狗的牵引力做功的功率。 18．有一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。这款车以72km／h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30％，已知：汽油的密度为，汽油的热值为。在这段运动过程中，求： （1）1.5L汽油完全燃烧放出的热量； （2）这款无人驾驶汽车发动机做功的功率； （3）汽车发动机的牵引力。 19．如图甲是某起重船吊装示意图，吊臂前端滑轮组如图乙所示。在一次吊装施工中，当起重船吊起1.8×105N重物时，起重船浸入海水中的深度为1.8米，重物在空中匀速竖直上升了3m，所用时间为30s。已知动滑轮总重为2×104N，不计钢丝绳重及摩擦（）。 （1）求吊起重物时海水对起重船底的压强为多少？ （2）吊起货物时起重船增加的排开海水的体积为多少？ （3）求钢丝绳拉力F 做功的功率是多少？ （4）求该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率？ 20．如图所示，重为900N的物体放在水平地面上，工人师傅用600N的力匀速提升物体，10s物体上升2m（不计摩擦及绳重）求： (1)绳子自由端上升的速度； (2)工人师傅拉绳的功率； (3)滑轮组的机械效率？ 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 《功、功率、机械效率的计算专题（暑假作业）八年级物理新教材人教版》参考答案 1．（1）100J；（2）30N 【详解】解：（1）根据题意，物体沿斜面运动时克服重力做的功为 （2）根据题意，拉力做的总功为 有用功即为克服重力所做的功 则额外功为 则物体沿斜面运动时受到的摩擦力大小为 答：（1）该过程克服物体重力做的功是100J； （2）物体沿斜面运动时受到的摩擦力大小为30N。 2．（1）600J；（2）800J；（3）75% 【详解】解：（1）人所做的有用功 W有用=Gh=600N×1m=600J（2）由图可知，绳子承重段数n=2，则绳端移动的距离 s=nh=2×1m=2m人所做的总功 W总=Fs=400N×2m=800J（3）滑轮组的机械效率 答：（1）人所做的有用功为600J； （2）人所做的总功为800J； （3）滑轮组的机械效率为75%。 3．(1)1.5×105Pa (2)2640m (3)1.584×107J，2.64×104W 【详解】（1）除雪车对水平地面的压力为 F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N受力面积S=0.4m2，对水平地面的压强为 （2）由图乙可知前6min除雪车的速度v1=4m/s，6-10min内除雪车的速度v2=5m/s，由可得前6min除雪车通过的路程为 s1=v1t1=4m/s×6×60s=1440m6-10min除雪车通过的路程为 s2=v2t2=5m/s×4×60s=1200m0-10min除雪车通过的总路程为 s=s1+s2=1440m+1200m=2640m （3）除雪车在0-6min、6-10min内均做匀速运动，由二力平衡可知，牵引力为 F=f=6×103N牵引力所做的功为 W=Fs=6×103N×2640m=1.584×107J 牵引力的功率为 4．(1)定 (2)1.25×106J，1.5×106J，83.3% 【详解】（1）由图可知，A滑轮的轴的位置不随物体位置变化而变化，是定滑轮。 （2）①滑轮组做的有用功为W有=Gh=mgh=5×103kg×10N/kg×25m=1.25×106J ②由图可知，连在动滑轮B上绳子段数n=2，拉力做的功为W总=Fs=Fnh=3×104N×2×25m=1.5×106J ③吊车上的滑轮组的机械效率为 5．(1)960N (2)9600W 【详解】（1）无人驾驶观光巴士做匀速直线运动时，处于平衡状态，所受的牵引力是F=f=0.12G=0.12mg=0.12×800kg×10N/kg=960N （2）牵引力做功的功率 6．（1）1000N；（2）400W；（3）；（4）125N 【详解】解：（1）物体的重力 （2）拉力做的总功 拉力做功的功率 （3）物体克服重力所做的有用功 该斜面的机械效率 （4）物体克服摩擦力做的额外功 由得，物体受到的摩擦力 答：（1）物体重力大小为1000N； （2）推力做功的功率为400W； （3）该斜面的机械效率为； （4）物体受到的摩擦力大小为125N。 7．(1)3000J (2)180W (3)40N 【详解】（1）装修材料移动距离 滑轮组对材料做的功 （2）由图知道，n=3，则绳子自由端移动的距离 拉力做功 拉力做功的功率 （3）滑轮组的额外功 若克服摩擦、绳重所做的功占总功的10%，即 克服动滑轮的重力做的额外功 动滑轮的重力 8．(1)1600J (2)500N (3)600N 【详解】（1）克服物体重力做的有用功为 （2）动滑轮的机械效率为80%，则总功 由于动滑轮上有2股绳子，则绳子端移动距离 则工人对绳端的拉力 （3） 对动滑轮受力分析，动滑轮受自身的重力，受下方所挂重物的拉力，受向上两断绳子的拉力，动滑轮的重力为 当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力为 9．(1)700N (2)400J (3)3.5×105Pa 【详解】（1）大人和冰车受到的总重力 （2）小孩对大人和冰车做的功 （3）冰车停下时，它对冰面的压力 冰车停下时，对冰面的压强 10．(1)200W (2)80% (3)200J 【详解】（1）由图像可知20s内拉力做的总功为，则拉力做功的功率 （2）拉力做的有用功 则滑轮组的机械效率 （3）克服动滑轮重力做的额外功 总的额外功 则克服绳重与摩擦所做的额外功 11．（1）0.2m/s；（2）240J；（3）80% 【详解】解：（1）在10s内木箱上移的距离为2m，则物体上升的速度为 （2）小雨做的有用功为 W有=Gh=120N×2m=240J （3）由图知道，n=3，则该滑轮组的机械效率为 答：（1）物体上升的速度为0.2m/s； （2）小雨做的有用功为240J； （3）滑轮组提升该重物时的机械效率为80%。 12．（1）2×105Pa；（2）4×106J 【详解】解：（1）整车的重力为 轿车静止在水平路面上时，对地面的压力等于重力，对路面的压强为 （2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，行驶的路程为 轿车匀速直线行驶时，牵引力与受到的阻力是一对平衡力，牵引力的大小等于水平阻力，则牵引力所做的功为 答：（1）轿车静止在水平路面上时，对路面的压强为2×105Pa； （2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，则牵引力所做的功为4×106J。 13．（1）1.25×107Pa；（2）2.4h；（3）6×106W 【详解】解：（1）列车满载时对铁轨的压力 F＝G＝mg＝106kg×10N/kg＝107N 满载的列车停在车站时，车轮对水平铁轨的压强 （2）列车始终以最高时速运行，到达武汉需要的时间 （3）匀速直线行驶时的牵引力等于摩擦力，牵引力大小为 以最高时速匀速运行时，牵引力做功的功率 答：（1）满载的列车停在车站时，车轮对水平铁轨的压强是1.25×107Pa； （2）列车始终以最高时速运行，到达武汉需要2.4h； （3）以最高时速匀速运行时，牵引力做功的功率是6×106W。 14．(1)4.2×106J (2)2.1×106J (3)50% 【详解】（1）0.03kg的氢气完全燃烧放出的热量为Q放= mq氢气=0.03kg×1.4×108J/kg=4.2×106J （2）自行车匀速骑行，所以它受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力为F =f=35N 骑行的距离s=60km=60000m=6×104m 牵引力所做的功为W =Fs=35N×6×104m=2.1×106J （3）牵引力做的功为W=2.1×106J，氢气完全燃烧放出的热量为Q总=Q放=4.2×106J 所以氢气的利用效率为 15．（1）3.6×104J；（2）360W 【详解】解：（1）消防机器人的重力 G=mg=600kg×10N/kg=6×103N机器人水平匀速运动，牵引力 F=f=0.02G=0.02×6×103N=120N牵引力做的功 W=Fs=Fvt=120N×3m/s×100s=3.6×104J（2）牵引力做功功率 答：（1）在该过程中消防机器人牵引力所做的功为3.6×104J； （2）消防机器人牵引力做功的功率为360W。 16．(1) (2)900m (3)900W 【详解】（1）无人机装着30kg农药静止在水平地面上时，对水平地面的压力 对水平地面的压强 （2）无人机飞行的距离 （3）农药的重力 无人机对农药做的功 无人机对农药做功的功率 17．(1)7.5×105Pa (2)150J (3)12W 【详解】（1）机器狗受到的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N 机器狗处于水平地面上时其对地面的压力F=G=150N 机器狗对地面的压强为 （2）机器狗在水平地面上做匀速直线运动，处于平衡状态，在水平方向上，牵引力和阻力是平衡力，牵引力F牵=f=0.05G=0.05×150N=7.5N 牵引力所做的功W=F牵s=7.5N×20m=150J （3）由 可知机器狗的牵引力做功的功率P=F牵v=7.5N×1.6m/s=12W 18．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）1.5L汽油的质量为 1.5L汽油完全燃烧放出的热量为 （2）汽车发动机做的功为 行驶时间为 则这款无人驾驶汽车发动机做功的功率为 （3）汽车发动机的牵引力为 答：（1）1.5L汽油完全燃烧放出的热量为； （2）这款无人驾驶汽车发动机做功的功率为； （3）汽车发动机的牵引力为。 19．（1）1.8×104Pa；（2）18m3；（3）2×104W；（4）90% 【详解】解：（1）吊起重物时海水对起重船底的压强为 （2）吊起货物时起重船增加的浮力为 根据阿基米德原理可得，增加的排开海水的体积为 （3）钢丝绳拉力F 做的功为 功率是 （4）不计钢丝绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为 答：（1）吊起重物时海水对起重船底的压强为1.8×104Pa； （2）吊起货物时起重船增加的排开海水的体积为18m3； （3）钢丝绳拉力F 做功的功率是2×104W； （4）该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为90%。 20．(1)0.4m/s (2)240W (3)75% 【详解】（1）由图知道，承担物重绳子的股数是n=2，当物体上升2m时，绳子自由端上升 由知道，绳子自由端上升的速度 （2）工人师傅拉绳的功率 （3）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 $