期末复习-机械效率计算（练习）-2025-2026学年沪科版八年级物理下学期

期末复习一机械效率计算练习沪科版

一、计算题

I.我国古代劳动人民利用杠杆可以将巨木抬起，如图所示。若劳动者用竖直向下、大小为

3000N的力，在10s内将横杆向下压0.4m,630kg的巨木重心.上升了0.08m。g取10N/kg,

求：

(1)劳动者做的总功；

(2)横杆的机械效率。

2.小明家新建的房子准备装修。为把水泥从地面送上楼，他利用图示滑轮组，将一袋重500N

的水泥提升4m,用时20s,已知作用在绳端拉力的功率为120W,求：

(1)水泥上升的速度。

(2)拉力做的功。

(3)滑轮组的机械效率。

3.如图所示，工人用动滑轮将重为80N的物体匀速提升2m,拉力为50N,求此过程中：

了〃〃////〃/〃

£

(1)有用功；

(2)机械效率；

(3)若动滑轮重为4N,则所做的额外功为多少？

4.工人用如图所示装置运送建筑工件，用F=100N的力竖直向下拉绳，使工件M沿水平地

面以0.5m/s的速度匀速运动。已知M的质量为60kg,运动过程中所受阻力，为其重力的0.3

倍，g取10N/kg,求：

(l)M受到的阻力下；

(2)「做功的功率尸：

(3)滑轮组的机械效率。

5.如图，为某种型号户外营地车，已知其质量为5kg,小明在水平地面上，用30N的水平

力拉着小车在草地上做匀速直线运动，小车在60s内前进50m,求：

(l)60s内水平拉力对小车做的功和功率；

(2)小明用20N沿斜面的拉力将该营地车沿4m长的斜面匀速拉上0.3m高的平台，则斜面的

机械效率为多少？

6.如图所示是小陌帮爸爸设计用滑轮组拉动货箱的装置。在50N的拉力作用下，货箱以

O.lm/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力/为货箱重的0.2倍。(g=10N/kg)

(1)货箱运动2min,求拉力做的功；

(2)若此滑轮组的机械效率为80%,求货箱的质量。

F

7.如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道(斜面)，若小林和他

的电动轮椅的总质量为70kg,在5s内沿8m长的斜面上升到1.2m高的平台，小林的电动轮

椅的牵引力为l50No求：(g=10N/kg)

⑴小林和他的电动轮椅的总重力；

(2)牵引力做的功及功率；

⑶轮椅与地面间的摩擦力。

8.如图所示，某景区的盘山公路似玉带环绕，层层叠起，全长10km,公路的海拔落差高度

1000m,我们把盘山公路简化为一个斜面模型。现有一辆满载的新能源客车，以5m/s的速

度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶，客车受到的牵引力恒为20000N,客车满载时总质量

为60(X)kg。请完成.卜列问题：

⑴整个过程中，发动机对满载客车所做的有用功是多少？

(2)盘山公路的机械效率是多少？

⑶行驶过程中客车所受的摩擦力是多大？

9.如图所示是某电动叉车抬升石材的情景。叉车的项目参数如下表。某次电动叉车将1400kg

的石材匀速提升至最大起升高度，用时.30s。g取10N/kg,则：

项目参数

额定载重/kg1500

最大起升高度/m3

空载行驶速度/(km/h)5

空载重力/N7200

空载轮胎接地总面积/cn?800

⑴空载的电动叉车静止时对水平地面的压强是多少？

(2)电动叉车匀速提升石材至最大起升高度的过程，对石材做的功是多少？

⑶如果此过程电动叉车消耗r6XIO4J的电能，那么电动叉车的效率是多少？

10.如图所示，小明同学根据已学的物理知识，设计了一种由滚轴和绳了•组装的特殊提升装

置，利用该装置能够把比自己重得多的摩托车提起来。己知摩托车的质量为140kg,匀速提

升高度h=lm,所用的时间t=5s,滚轴A、B所受的重力G均为I00N。不计绳重和机械

间摩擦(g取10N/kg)o求:

⑴拉绳子的力F；

(2)有用功W有用；

⑶拉绳子的力做功的功率P：

⑷此过程中的机械效率〃(计算结果精确到01％)。

11.工人用如图中所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定.滑轮组的机械效

率随建材重力变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及箱重、绳重忽略不计，g取

lON/kg.

(1)动滑轮的重力是多大？

⑵若工人在Imin内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为250N,求拉

力的功率？

⑶当滑轮组的机械效率为80%时，运送建材的重力是多大？

12.如图甲所示，是某科技小组同学设计的利用电动机通过滑轮组匀速提升物体的装置图。

图乙是使用该电动机提升不同物体时，电动机对绳子竖直向上的拉力尸与绳子自由端的速

度u的关系图像。当使用该装置匀速竖直提升810N的物体A时，电动机拉动绳子的速度为

0.2m/so若电动机拉动绳子的功率始终保持不变，不计绳重和滑轮的摩擦。求：

电动处G工作平台

♦

占

(1)动滑轮受到的重力G动；

⑵若用该装置提升另一物体B时，电动机拉动绳子的速度为().5m/s,此时滑轮组的机械效

率小

13.石家庄城市建设如火如荼，如图中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，吊篮与池面的接触面枳是500(旭/。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：

甲乙

(I)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。

14.如图甲所示用一个动滑轮和卷扬机提升重物，卷扬机的恒定功率为1000W,在卷为机

拉力厂的作用卜，重为4500N物体A竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线a所

示，用该装置匀速提升物体B时，物体B将直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线

b所示，不计绳重和轮与轴间的摩擦，

(I)求动滑轮的重力大小。

(2)2秒内滑轮对物体B做的有用功为多大？

⑶求提升物体B时动滑轮的机械效率是多少？

15.某同学用图甲所示装置将水平地面上的重物A提升到高处，A重为540N,该同学质量

为50心，与地面的接触面积为250cHi2,施加的拉力厂随时间变化关系如图乙所示，A上升

的速度u随时间/变化的关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，g取10N/kg,求：

(l)O-ls内人对地面的压强;

(2)2~4s内拉力的功率和此装置的机械效率;

(3)该同学用该装置能提升物体的最大重力。

期末复习一机械效率计算练习沪科版答案

1.(1)I2OOJ

(2)42%

【详解】(1)竖直向下的力做的功，即劳动者做的总功，〃总=Fs=3000Nx0.4m=1200J

(2)克服巨木重力做的有用功如有=Gh=mgh=630kgxlON/kgx0.08m=504J

横杆的机械效率〃=2x100%=瑞x100%=42%

2.(1)0.2m/s

(2)2400J

(3)83.3%

【详解】(1)将重500N的水泥提升4m,用时20s,水泥上升的速度u物=；=费=0.2m/s

(2)拉力做的功卬忌=Pt=120Wx20s=2400J

(3)拉力做的有用功W有用=Gh=500Nx4m=2000)

滑轮组的机械效率〃=型X100%=黑x100%x83.3%

IV(12400J

3.(l)160J

(2)80%

(3)40J

【详解】(1)有用功

“有用=Gh=80Nx2m=160J

(2)拉力移动的距离

s=2h=2mx2=4m

拉力做的总功

=Fs=50Nx4m=200J

动滑轮的机械效率

用160]

〃=-7^—x100%=—X100%=80%

“总200]

（3）所做的额外功为

W额外="总一"仃用=200J-160J=40J

4.(1)I8ON

(2)100W

(3)90%

【详解】(1)工件M的重力G=mg=60kgx10N/kg=600N

由题意可知，工件M受到的阻力/=0.3G=0.3X600N=180N

(2)由图可知，绳子段数n=2,则绳子自由端移动的速度物=2x0.5m/s=lm/s

拉力做功的功率P=叱=竺=Fu=100Nxlm/s=100W

tc

(3)滑轮组的机械效率刃=最=鲁=念=£=|、1。。％=9。％

5.(l)1500J,25W

(2)18.75%

【详解】(1)根据题意，水平拉力口3ON,小车在拉力方向上移动的距离s=50m,所用时

fuj/=60so水平拉力对小车做的功lV=F.v=30Nx50m=1500J

水平拉力的功率=甯=25W

(2)根据题意，小车的质量〃?=5kg,沿斜面的拉力Fr=20N,斜面长度sr=4m,斜面高度〃=0.3ni。

小车的重力G=mg=5kgx10N/kg=50N

克服小车重力做的功”有用二G/『50Nx0.3m=15J

拉力做的功W忌=个'=20Nx4m=80J

斜面的机械效率片粤x100%=黑乂100%=18.75%

W怠80J

6.(1)1800J；(2)60kg

【详解】解：(1)由图可知,H=3.由D=?可得,2min内货箱运动的距离

.v=v簿/=().1m/sx120s=12m

绳端移动的距离

$/=3s=3x12m=36m

拉力做的功

Wj=F5/=50Nx36m=18Ci0J

%

(2)由7/=缜得，克服摩擦做的功即有用功

W总

W片严炉80%xl800J=1440J

地面对货箱的滑动摩擦力

,%1440J

/=—=-^-J=120N

s12m

由题意可知，滑动摩擦力/=0.2G，则货物所受重力为

f120N

G=^T=-TT-=600N

0.20.2

由G=mg可得，货物的质量为

G600N

m=—=，…八=60kg

910N/kg

7.(1)7OON；

(2)1200J,240W；

(3)45N

【详解】(1)小林和他的电动轮椅的总重力

G0=m?;<9=70kgxl0N/kg=700N

(2)牵引力做的总功

W=Fs=ISONx8m=1200J

牵引力的功率

W1200J

P=—=——-=240W

t5s

(3)有用功

皿有用二G总h=700Nx1.2m=840J

额外功

小额外="总一"有用二1200J-840J=360J

轮椅与地面间的摩擦力

,W演外360J

/==—^=45N

s8m

8.(1)6XI07J

(2)30%

⑶1.4xlO4N

【详解】(1)客车满载时总重力

G=，〃g=6000kgx10N/kg=6x104N

发动机对满载客车所做的有用功

W片G/?=6x104Nx1000m=6x107J

(2)牵引力做的总功

WfEs=2()00()Nx10x103m=2x108J

则盘山公路的机械效率

必有6x107J

??=-X1OO%=X100%=30%

W总27I^

(3)行驶过程中所做的额外功为

W朽W酰W4=2x1OSJ-6X107J=i.4x1OSJ

客车所受的摩擦力

1.4x108J4

f=―2-=—―=1.4X104N

1s10x103m

9.(1)9x104Pa

(2)4.2x104J

(3)70%

【详解】(1)空载的电动叉车静止时，对水平地面的压力尸=6空=720(^

4

空载的电动叉车静止时，对水平地面的压强P=7=2=9x10Pa

(2)石材的重力Gfi=m石g=1400kgxlON/kg=14000N

叉车对石材做的功(有用功)W有用=Ghh=14000Nx3m=42000J=4.2x104J

(3)电动叉车的效率r]=x100%=x100%=70%

Vrf<OX10J

10.⑴300N

(2)1.4x10-J

(3)3OOW

(4)93.3%

【详解】(1)摩托车所受的重力为G车=m车g=140kgx10N/kg=1.4x103N

一共有5段绳子分担滚轴B重，故拉绳子的力为产=}(G车+GB)=：x(1400N+100N)=

300N

33

(2)有用功为"仃用=G.］：h=1.4x10NxIm=1.4x10J

(3)绳子自由端移动的距离为s=n/i=5xlm=5m

拉力做的总功为“总=Fs=300Nx5m=1.5x103J

拉绳子的力做功的功率P=—==300W

t5s

(4)此过程中的机械效率为7?=Mx100%=言篇x100%«93.3%

ll.(D400N

(2)l(X)W

(3)l600N

【详解】(1)设动滑轮的重力为G而由图乙可知，当建材重力6=400?4时・，滑轮组的机械

效率片5。％‘滑轮和钢绳的摩擦力及箱重、绳重忽略不计，则叱怠X1。。％,代入数

据有50%=400N

400N+G动

解得G动=400No

(2)由图甲可知，承担物重的绳子段数，尸2,拉力的功率P=：=?=?=250N：?l2m=

ttt60s

100W

(3)当滑轮组机械效率片80%时，动滑轮重为400N,.4080%=-^―=

Gj+GGj+400N

解得Gi=1600No

12.(l)90N

(2)75%

【详解】(1)由图乙可知，当绳子自由端的速度为02nA时，绳子自由端的拉力F为300N。

由图甲可知，承担物重的绳子股数为3,则根据F=；(G+G；j)可知动滑轮受到的重力。动=

nF-GA=3x300N-810N=90N

(2)根据图乙可知电动机的功率P=Fv=600NxO.lm/s=60W

当电动机拉动绳了•的速度为0.5m/s时，拉力9=与=普=120N

vrO.5m/s

则物体B的重力%二九?'-G动=3x120N-90N=270N

滑轮组的机械效率〃=£=黑=湍=75%

13.(l)5000Pa

(2)500W

(3)80%

【详解】(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，即型=500N+2000N=2500N

吊篮对水平地面的压强p=^=「。。：黑黑"2=SOOOPa

(2)由图乙可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数〃=4,不计绳重和摩擦，自由端的拉力为

/；(G+G动+篮)=：x(2000N+500N)=625N

电动机做的总功为VV=FnA=625Nx4x4m=10(X)OJ

则本次吊升过程中电动机的输出功率为P=?=噌=500W

t20s

(3)电动机做的有用功为VV»=G/?=2000Nx4m=80(X)J

则本次吊升过程中平台的机械效率为〃=2x100%=片*x100%=80%

14.(1)5(X)N

(2)1900J

(3)95%

【详解】(1)由图乙可知,提升物体A时，2s内物体升高的高度M=40cm=0.4m,

物体A的速度％=v=缪=0.2m/s

I4s

由图甲可知，通过动滑轮绳子段数〃=2,绳子自由端移动的速度

v=2fA=2x0.2m/s=0.4m/s

则提升物体A时的拉力F=-=署畔=2500N

v0.4m/s

不计绳重和滑轮与轴间的摩擦，拉力F=：(GA+G动)

则动滑轮重力G动=2GA=2x2500N-4500N=500N

(2)由图乙可知，提升物体B时,2s内物体B升高的高度力B=20cm=0.2m

物体B的速度：vB=y==0.1m/s

绳子自由端移动的速度i/=2VB=2x0.1m/s=0.2m/s

提升物体B时的拉力〃=C="哼=5000N

VI0.2m/s

不计绳重和滑轮与轴间的摩擦，物体B的重力GB=2F-G动=2x5000N-500N=9500N

滑轮对物体B做