2024-2025年人教版八年级下册物理期末专题训练：简单机械计算题（有详解）

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2024-2025年人教版八年级下册物理期末专题训练：简单机械计算题
1．如图所示，在新农村改造时，质量为70kg的工人用滑轮组吊起质量为40kg的建筑材料，在10s内将该建筑材料匀速竖直提升了2m。不计绳重和摩擦，工人所用的拉力为250N。（g取10N/kg）
(1)求建筑材料的重力；
(2)求绳子末端移动的速度；
(3)请通过计算说明，该工人用此滑轮组能否拉起重为1400N的建筑材料。
2．小军发现一个质量为1.6kg、不吸水的新型建筑材料，他只有量程为0-5N的弹簧测力计，设计了下图所示的装置进行实验。重力为8N、底面积为100cm2的薄壁容器M内盛有200cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N，此时材料浸没在水中静止且未触底，求：（g取10N/kg）
(1)材料受到的重力；
(2)材料未放入前容器对水平地面的压强；
(3)材料的密度。
3．如图所示是小林同学组装的提升重物的装置，动滑轮重20N，不计绳重和摩擦。在拉力F的作用下，将重为480N的重物经过10s匀速提升了4m。求：
(1)拉力F的大小；
(2)拉力F做功的功率；
(3)此过程动滑轮的机械效率。
4．如图所示，工人用滑轮组提升重物。某次作业中，工人将绳子自由端竖直向下拉动5m后，重450N的重物被提升到施工平台处，该过程中工人拉力F做的总功为1500J，求：
(1)工人拉力做的有用功；
(2)滑轮组的机械效率。
5．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
(1)有用功；
(2)动滑轮重；
(3)滑轮组的机械效率。
6．工人师傅要将质量50kg的木箱搬到2m高的车厢里，他将一块长为4m的木板搁在水平地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，（g取10N/kg）求：
(1)工人所做的有用功；
(2)工人做功的功率；
(3)斜面的机械效率。
7．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，时间为20s，不计绳重及摩擦。求：
(1)提升物体所做的有用功；
(2)滑轮组的机械效率；
(3)动滑轮的重。
8．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为425N的建筑材料，所用的竖直拉力为250N，建筑材料上升的高度为10m，用时50s。求：
(1)所做的有用功；
(2)工人所用拉力的功率P；
(3)动滑轮的机械效率。
9．如下图所示，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起并脱离地面，吊臂上的滑轮组在1s内，将重的建筑材料沿竖直方向匀速提升1m，滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为。
(1)求钢丝绳自由端移动的速度；
(2)求拉力F的功率和滑轮组的机械效率。
10．如下图所示的杆秤是用来测量物体质量的一种工具，其工作原理是杠杆原理。已知图中杆秤的挂钩到提纽的水平距离，提纽到秤砣的水平距离，秤砣所受的重力为10N，秤杆的自重可以忽略不计。（g取）
(1)此时所称物体受到的重力是多少？
(2)如果换称另一个质量为6kg的物体，则秤砣要从现在的B处再向左移动多少？
11．在某体育场地建设过程中，工人利用长的斜面把质量为240kg的重物匀速推到高处，如下图所示，工人所用推力。（g取）
(1)求推力做的有用功；
(2)求斜面的机械效率；
(3)工人将另一个质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为，共用时20s，求工人推力做功的功率。
12．一辆重力为的载重汽车，以36km/h的速度驶上一个长100m、高50m的斜坡，已知汽车的牵引力为。求：
(1)汽车从坡底驶到坡顶所需的时间；
(2)汽车牵引力做的功；
(3)汽车发动机的功率；
(4)斜坡的机械效率。
13．如图所示，用沿斜面向上F=1.8N的拉力，将一个质量m=0.45kg的物体，从底端匀速拉到顶端，所用时间t=5s。已知斜面长度s=1m，斜面高度h=0.3m。（把重物直接提升h所做的功为有用功，g取10N/kg）
(1)该物体受到的重力是多少？
(2)拉力F的功率是多少？
(3)此斜面的机械效率是多少？
14．如下图所示，斜面长l=10m，斜面高h=4m，物体A的重力为200N，物体B的重力为400N，物体B在物体A的拉力作用下从斜面底端匀速上升至斜面的顶端。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦且忽略物体B的体积大小，求：
(1)绳子的拉力对物体B所做的功；
(2)该斜面的机械效率；
(3)物体B受到斜面的滑动摩擦力的大小。
15．如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力F为400N，建筑材料的重力G为900N，求这个过程中：
(1)拉力做的功；
(2)拉力F的功率；
(3)此滑轮组的机械效率。
16．2024年7月1日，南昌洪洲大桥通车运营。洪州大桥是南昌市“十横十纵十联”干线路网的重要组成部分。在大桥建设过程中，使用起重机将重为的重物以的速度竖直匀速提升一定高度，用时，所做的额外功是。求：
(1)起重机做的有用功；
(2)起重机做功的功率；
(3)起重机的机械效率。
17．古城西安是国际化旅游城市，有着丰厚的文化底蕴和迷人的景色。骊山盘山公路也是西安的一处网红打卡地，这段公路全长大约9km，海拔落差高度约1000m，共计15道弯，似玉带环绕，层层叠起。有一辆新能源纯电动客车，满载乘客时总重力为7.2×104N，现以80kW的恒定功率，18km/h的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。假设行驶过程中客车所受重力和阻力大小均恒定不变，g取10N/kg。
(1)整个过程中，汽车电动机所做的总功为多少？
(2)盘山公路的机械效率为多少？
(3)汽车沿盘山公路匀速行驶过程中受到的阻力为多少？
18．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具。如图所示的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O。若不计秤杆自重，当在挂钩处悬挂被称物体后秤杆处于水平平衡状态。已知，秤砣的重力为10N，g取。
(1)求秤砣的质量。
(2)求被称物体的重力。
(3)若这杆秤所能测物体的最大重力为200N，求OB的长度。
19．如图所示，是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次湖中打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以0.5m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3m的位置。已知物体的体积为0.1m3，密度为4.8×103kg/m3；水的深度为5m。在物体离开水面后匀速上升的过程中，与电动机连接的绳子的拉力功率P=3×103W。水的密度为1×103kg/m3；取g=10N/kg，不计水和空气的阻力。求：
(1)物体浸没在水中所受的浮力；
(2)水对水底的压强；
(3)物体离开水面后匀速上升3m的过程中，滑轮组的机械效率。
20．小宇想把一个重1000N的物体搬到高2m的车厢里，为了省力，他找了一块长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。小宇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)30s内做的有用功是多少？
(2)若物体与木板间的摩擦力为200N，斜面的机械效率是多少？（计算结果保留至0.1%）
(3)30s内拉力的功率是多少？
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《2024-2025年人教版八年级下册物理期末专题训练：简单机械计算题》参考答案
1．(1)400N
(2)0.4m/s
(3)不能
【详解】（1）建筑材料的重力G物=m物g=40kg×10N/kg=400N
（2）动滑轮上承担物重的绳子段数n=2，绳子末端移动的距离s=nh=2×2m=4m
绳子末端移动的速度
（3）动滑轮的重力G动=nF-G物=2×250N-400N=100N
工人的重力G人=m人g=70kg×10N/kg=700N
绳子末端受到的最大拉力为人的重力，即F'=G人=700N
工人能拉起的最大物重G物'=nF'-G动=2×700N-100N=1300N<1400N
故不能拉起重为1400N的建筑材料。
2．(1)16N
(2)1000Pa
(3)
【详解】（1）材料受到的重力为
（2）的水的重力为
材料未放入前容器对水平地面的压力为
材料未放入前容器对水平地面的压强为
（3）根据杠杆的平衡条件，有，由可知，
则
材料浸没，则材料的体积为
材料的密度为
3．(1)250N
(2)200W
(3)96%
【详解】（1）由图可知，滑轮组的动滑轮绳子股数为2，不计绳重和摩擦，拉力F的大小为
（2）拉力做的总功W总=Fs=F×2h=250N×2×4m=2000J
拉力F做功的功率
（3）有用功W有=Gh=480N×4m=1920J
该动滑轮的机械效率为
4．(1)1125J
(2)75%
【详解】（1）由图可知，动滑轮上的绳子段数n＝2，重物上升的高度为
工人拉力做的有用功为
（2）滑轮组的机械效率为
5．(1)960J
(2)120N
(3)80%
【详解】（1）拉力做的有用功为
（2）吊着动滑轮的绳子段数为3，不计绳重和摩擦，动滑轮重为
（3）拉力做的总功为
滑轮组的机械效率为
【点睛】
6．(1)1000J
(2)160W
(3)62.5%
【详解】（1）木箱的重力
工人做的有用功
（2）拉力做的总功
工人做功的功率
（3）斜面的机械效率
7．(1)360J
(2)80%
(3)30N
【详解】（1）提升物体所做的有用功为
（2）由图可知，滑轮组有3根绳子承担物重，则绳子自由端移动距离为
拉力做功为
滑轮组的机械效率为
（3）此过程所做的额外功为
不计绳重及摩擦，则动滑轮提升所做的功是额外功，动滑轮重为
8．(1)4250J
(2)100W
(3)
【详解】（1）拉力所做的有用功为
（2）动滑轮绳子股数为2，工人所用拉力做的总功为
则工人所用拉力的功率为
（3）动滑轮的机械效率为
9．(1)3m/s
(2)1.5×104W，60%
【详解】（1）由图可知，动滑轮上绳子股数，钢丝绳移动的距离
钢丝绳自由端移动的速度
（2）此时该滑轮组做的总功
拉力F的功率
使用该滑轮组做的有用功
此时该滑轮组的机械效率
10．(1)50N
(2)4cm
【详解】（1）根据杠杆平衡条件可得此时所称物体受到的重力是
（2）根据杠杆平衡条件可得
则秤砣要从现在的B处再向左移动距离为
11．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）推力做的有用功
（2）推力做的总功
斜面的机械效率
（3）第一次推物体过程中的额外功
货物与斜面间的摩擦力
后来的摩擦力
有用功
额外功
则总功
故推力做功的功率
12．(1)10s
(2)4.8
(3)4.8
(4)
【详解】（1）汽车速度
由可得，汽车从坡底驶到坡顶所需的时间
（2）汽车牵引力做的功
（3）汽车发动机的功率
（4）汽车爬坡做的有用功
汽车爬坡时的机械效率
13．(1)
(2)0.36W
(3)
【详解】（1）物体所受的重力为
（2）拉力所做总功为
拉力功率为
（3）此过程所做有用功为
此斜面的机械效率为
14．(1)2000J
(2)80%
(3)40N
【详解】（1）斜面顶为一个定滑轮，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，绳子对物体的拉力B等于A的重力，故绳子的拉力对物体B所做的功为
（2）B从斜面底端匀速上升至斜面的顶端所做的有用功为
该斜面的机械效率为
（3）B从斜面底端匀速上升至斜面的顶端克服摩擦力所做的额外功为
物体B受到斜面的滑动摩擦力为
15．(1)1200J
(2)120W
(3)75%
【详解】（1）由图可知， n =3，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，则绳子自由端移动的距离
已知拉力F为400N，总功
（2）时间为10s，拉力 F 的功率
（3）拉力做的有用功为
此滑轮组的机械效率
16．(1)
(2)3000W
(3)
【详解】（1）重物上升的高度为
则起重机做的有用功为
（2）起重机做的总功为
则起重机做功的功率为
（3）起重机的机械效率为
17．(1)1.44×108J
(2)50%
(3)8000N
【详解】（1）电动客车在盘山公路上的运动时间为
电动机做的总功为
（2）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为
盘山公路的机械效率为
（3）克服阻力做的额外功
由可得，运行过程中，汽车受到的阻力为8000N
18．(1)1kg
(2)100N
(3)40cm
【详解】（1）由G秤砣=mg得，秤砣的质量
（2）由杠杆平衡条件得
即
解得
（3）由杠杆平衡条件可得，
即
可得
19．(1)1000N
(2)5×104Pa
(3)80%
【详解】（1）根据阿基米德原理可知，物体浸没在水中所受的浮力为
（2）水对水底的压强为
（3）物体的重力为
物体离开水面后匀速上升的过程中滑轮组做的有用功为
物体上升的时间为
总功为
机械效率为
20．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）使用斜面的目的是将物体抬高一定的高度，有用功为克服重力做的功，小宇30s已经将物体移到了车厢内，重1000N的物体被太高了2m，则有用功是
（2）额外功来自于木板与物体之间的摩擦力做的功，若物体与木板间的摩擦力为200N，物体在斜面上总共运动了5m，则额外功为
拉力对物体做的总功
斜面的机械效率是
（3）30s内拉力做的功，即为总功，则拉力做功的功率
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