2021—2022学年人教版八年级物理下册第十二章简单机械综合计算期末专题训练（含答案）

专题训练  简单机械综合计算

1．如图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103 W，当它把质量为1 t的重物匀速提起24 m时，用时100 s．(g＝10 N/kg)求：　

(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？

(2)若起重机AB长为20 m，吊起重物时B端的配重质量为4 t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？(不计摩擦和起重机自重)

2.如图，使用杠杆提升重物，拉力F竖直向下，重物匀速缓慢上升，相关数据如下表：

求：

(1)拉力所做的功；(2)拉力做功的功率；(3)此过程中，该杠杆的机械效率．

3．如图所示，小华正在做俯卧撑，可以将他的身体看成一个杠杆，O为支点，A为他的重心，相关长度已在图中标明，已知他的质量m=60kg；求：

（1）小华受到的重力G；

（2）图示时刻地面对双手支持力F的力臂L1和阻力臂L2；

（3）图示时刻地面对双手的支持力F。

4．如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m，求：

（1）重物受到的拉力大小；

（2）拉力F的功率；

（3）动滑轮的机械效率．

5．如图所示，正方体A边长为10cm，重30N，正方体B边长为5cm，重为10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动。若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动。求：

（1）物体A对桌面的压强；

（2）拉力F。

6．如图所示，斜面长s=2m，高h=0.5m。建筑工人将质量m=40kg的长方体，从斜面底端匀速拉到顶端时，用时15s，沿斜面向上的拉力F=150N。求：

（1）斜面的机械效率

（2）在斜面上匀速拉动物体过程中，物体所受摩擦力

7．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了时间，将水平路面上质量是的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是，绳子自由端的拉力F是，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。（g取）求：

（1）拉力F在内所做的功；

（2）整个装置的机械效率。

8．“中国速度”——建设者们仅用十天就建成武汉“火神山”医院，为战胜疫情提供了强有力保障，建造医院所用的某厢式板房，其重力是，放在水平地面上，与地面的接触面积是。如图所示的起重机滑轮组，10s内将该厢式板房匀速提高了4m，在此过程中，钢丝绳自由端的拉力功率是，试求：

（1）起吊前厢式板房对地面的压强是多少？

（2）钢丝绳自由端的拉力做功是多少？

（3）钢丝绳自由端的拉力是多少？

（4）该起重机的机械效率多大？（保留一位小数）

9．如图所示，一建筑工人用滑轮组提升重为210N的重物，动滑轮重为30N，不计摩擦及绳重，若工人在5s内将重物匀速提高2m。求：

（1）工人使用滑轮组时做的有用功为多少？

（2）工人拉绳子的力为多大？拉力的功率为多少？

（3）滑轮组的机械效率为多少？

10．如图所示，在一次野外救援行动中，救援队通过滑轮组将掉落在深井中的物体拉至井口。已知井深15m，汽车重，汽车匀速拉绳子时的拉力为，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。汽车匀速运动的速度为，滑轮组的机械效率为60%。求：

（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做多少功？

（2）物体的重力是多少？

（3）将物体由井底拉至井口需要多长时间？

（4）汽车的牵引力为多少？牵引力做功的功率为多少？

11．如图甲所示底面积为0.2m2，高0.2m的质量均匀的长方体物体A，放置在水平面上，对地面的压强为6×103Pa；一质量为80kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A运到高处，工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η1．若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5m/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2．已知N1:N2=3:4，η1:η2=16:15．（g取10N/kg）求：

（1）物体A的密度．

（2）工人拉绳的的功率P．

（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2．

12．工人用如图甲所示的滑轮组匀速运送建材上楼，该滑轮组的机械效率与建材重力变化的图像如图乙所示，工人每次均在10s内将建材匀速提高6m，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求：

（1）当工人对钢绳的拉力为150N，拉力所做的功；

（2）当滑轮组的机械效率为75%时，工人拉力做功的功率；

（3）当所运送建材的重为400N时，滑轮组的机械效率为多少?

参考答案

1．.(1)起重机对重物的拉力：F＝G＝mg＝1×103 kg×10 N/kg＝1×104 N，

对重物做的功：

W机械＝Fs＝1×104 N×24 m＝2.4×105 J，

提起重物做功的功率：

P＝＝＝2.4×103 W , 

电动机做的功：

W电＝P电t＝3×103 W×100 s＝3×105 J , 

起重机的机械效率：

η＝×100%＝×100%＝80% ．

(2)物体的质量：m物＝1 t＝103 kg，配重的质量：m配重＝4 t＝4×103 kg ，

由杠杆平衡条件得：

m物g×(AB－OB)＝m配重g×OB，

将数据代入得：103 kg×10 N/kg×(20 m－OB)＝4×103 kg×10 N/kg×OB，解得：OB＝4 m．

2．(1)拉力所做的功：W＝Fs＝500 N×0.2 m＝100 J

(2)拉力做功的功率：P＝＝＝200 W

(3)杠杆的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝80%

3．（1）600N；（2）150cm、100cm；（3）400N

4．（1）6N；（2）10N；（3）6N

5．（1）3000Pa；（2）10N

6．（1）66.7%；（2）50N

7．（1）；（2）80%

8．（1）750Pa；（2）；（3）6000N；（4）83.3%

9．（1）；（2）80N；96W；（3）87.5%

10．（1）9J；（2）3.6N；（3）15s；（4），1.14W

11．（1）3×103kg/m3（2）150W   （3）75%

12．（1）1.8×103J；（2）240W；（3）80%