八年级物理人教版简单机械计算打卡(入门级)带答案.doc

八年级物理人教版简单机械计算打卡（入门级）学校:_姓名：_班级：_一、计算题1如图，建筑工人用400N的拉力匀速提升1000N重的物体，绳子上升9m，所用的时间是15s，不计绳重和摩擦，求：（1）动滑轮重；（2）工人做有用功的功率；（3）滑轮组的机械效率.2如图所示，工人用滑轮组提升重900N的物体，使它匀速上升2m。已知工人所用的拉力F为400N。求：(1)拉力所做的功多大？(2)滑轮组的机械效率多大？3质量为550kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处，工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子求：（1）5m深处水产生的压强；（2）箱子完全浸没在水中时受到的浮力；（3）箱子在水中被匀速提起时，所用的拉力F为2×103N，滑轮组的机械效率？4如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1500W，5秒钟物体上升5m。（不计绳重和摩擦）(1)绳子自由端移动的速度是多少？(2)作用在绳自由端的拉力是多少？(3)滑轮组的机械效率是多少？5如图所示，用一动滑轮将500N的物体在10s内匀速提高3m，绳子自由端的拉力为300N。求：(1)提升物体所做的有用功；(2)拉力做功的功率；(3)动滑轮的机械效率。6如图所示，轻质杠杆OA长0.2米，可绕O点转动，在它的A端挂一重20牛的物体若在杠杆的中点B处施加最小的力F1，使杠杆在水平位置平衡，求：力F1的大小与方向7杠杆平衡时，阻力F2为20牛，动力臂L1为0.4米，若动力F1为50牛，求阻力臂L28某工人利用滑轮组提升矿井中质量为42kg的重物，用250N的水平力匀速拉动绳子，在10s内将重物提升5m至井口(取g=10N/kg)求: 工人做功的功率 该滑轮组的机械效率9如图所示的装置是利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杠CD、电子秤等组成杠杠始终在水平位置平衡已知OC:OD=1:2，A的体积为0.015m3，A重为600N，B重为150N，动滑轮重90N，不计绳重与摩擦（水=1.0×103kg/m3）求：(1)A的密度；(2)物体A空气中时，杠杆C端受到的拉力；(3)水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力；(4)水位上涨过程中，B对电子秤的最大压力10如图，用滑轮组连接着重的物体A，使其沿水平方向匀速移动，在内使物体移动了，拉力做的功为。（1）求拉力大小及拉力功率。（2）若动滑轮重（不计绳重和摩擦），计算滑轮组的机械效率。11如图所示，滑轮组在向上的拉力F的作用下，将重为600 N的物体匀速提起，在20 s内物体上升的距离为h2 m求：(1)物体上升的速度；(2)拉力所做的有用功；(3)如果拉力F为250 N，计算滑轮组提升该重物时的机械效率12如图所示为某品牌四旋翼无人机，该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能，下表是该无人的部分参数：在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测，它先以最大速度匀速直线上升，且达到60m高处时，再以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空若无人机整个过程四个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能的效率为90%，假设无人机以最大速度匀速直线上升时，受到的阻力大小为10N，通过计算回答下列问题：（g取10N/kg）(1)无人机从起飞到火场上空,这一过程共耗时多少秒？(2)无人机到达火场上空后,悬停观测10分钟,则10分钟内电动机消耗多少电能？(3)无人机以最大速度匀速直线上升60m,这个过程中消耗多少电能?13边长为0.1m的正方体金属块M，重为25N，将M挂在杠杆的B端，并使其浸没水中，如图所示已知OB=0.8m，OA=0.6m，现用力F在A点竖直向上拉杠杆，使杠杆水平平衡g取10N/kg，不计杠杆、绳的质量求：（1）金属块的密度 ；（2）此时金属块所受的浮力F浮；（3）F的大小14如图是用动滑轮提升货物A的示意图。用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的时间内匀速竖直上升了2m。求：(1)提升货物所做的有用功W有；(2)拉力做的总功及拉力的功率P。15密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物P是，直尺的A端刚刚开始翘起，如图所示，则此直尺受到的重力是多少？ 16一轻质杠杆AB水平放置，杠杆长1米，O为杠杆的支点，OA长0.2米，B点用弹 簧测力计竖直提起，其装置如图所示。(1)将一只西瓜悬挂于杠杆上，悬挂点距O点0.4米，弹簧测力计的示数为8牛，求该西瓜的重力。(2)要使轻质杠杆AB始终处于水平平衡，求西瓜悬挂点与O点之间的距离d的取值范围。17如图所示，质量为50千克的小张同学在做俯卧撑运动。此时可将他视为一个杠杆，他的重心在A点。则：（1）小张同学所受的重力大小为多少？（2）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少多大？18小李用如图所示的滑轮组把90kg的物体提升3m，作用在绳子自由端的拉力是400N，不考虑绳重及摩擦（g=10N/kg）。求：(1)滑轮组的机械效率；(2)动滑轮的质量。19如图所示，轻质杠杆OB的重力忽略不计，AB=2AO，物体G的重力为150N。(1)若要使物体G对水平地面的压力为零，且杠杆OB处于如图所示的水平位置，则需要在B端施加的竖直向上的拉力F1=_N。(2)若在B端施加的竖直向上的拉力F2=30N，当杠杆OB处于水平位置时，物体G对水平地面的压力为_N。20小明健身用的拉力器结构如图所示.他用250 N的拉力向下拉动拉杆，使20 kg的配重块在2s内匀速升高40 cm.不计拉杆和绳的重力,g取10 N/kg.求:（1）拉力所做的有用功.（2）拉力所做功的功率（3）此过程中拉力器的机械效率.21如图，物体重180N，动滑轮重20N，绳重不计。物体在100N的拉力作用下，以0.1m/s的速度匀速上升了10m。计算：(1)拉力做功的功率是多少？(2)克服摩擦做的功是多少？(3)滑轮组的机械效率是多少？22同学用滑轮组提升一边长为0.2m的正方体物块，物块质量为20kg，如图所示：（1）人未拉动细绳时，物块静止在水平面地面上，求对地面的压强？（g=10N/kg）（2）当人用125N的力拉动细绳使物体升高1m，求此时的机械效率？23斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力图示为倾角30°的固定斜面，用平行于斜面向上的拉力F4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，已知物体上升的高度h1m（1）求拉力F做的功（2）物体的质量为0.6kg，求该斜面的机械效率（3）求该物体受到的摩擦力24小明用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍（gl0N/kg）。求：（1）拉力F的功率是多少？（2）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？（3）此滑轮组的机械效率是多少？25一名质量为70kg的工人，用如图所示的装置提升一堆砖，已知托板重200N，每块砖重100N，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力当工人提升10块砖时，此装置的机械效率为80%，（g取10N/kg）求： （1）动滑轮重力； （2）利用此装置提升砖块的最高机械效率26工人利用图所示的滑轮组在20s内将重400N的物体向上匀速提起2m，所用拉力为250N；求：（1）物体上升的速度和绳子自由端移动的速度（2）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升，不计绳重和摩擦力，拉力应为多大？27如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的A处挂一重为60牛的物体甲，在B端施加一个力F，已知OB=12厘米，AB=8厘米。求：为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F的最小值和方向。28质量为65kg的小明利用如图所示的滑轮组米提升不同物体。当他匀速提起水平地面上重400N的某一物体时，滑轮组的机械效率是80%已知绕滑轮的绳子能承受的最人拉力为500N，小明与地面的接触面积为0.04m2，不计绳重及摩擦。求：（1）未拉绳子时小明对地面的压强；（2）动滑轮受到的重力；（3）小明利用此滑轮组工作时的最大机械效率。参考答案1（1）200N（2）600W（3）83.3【解析】【分析】（1）不计绳重和摩擦，根据F=()的变形公式：G动=nF-G求出动滑轮重；（2）先根据W有=Gh求出有用功，根据P=求拉力做的有用功的功率；（3）由图可知，承担物重的绳子股数，利用s=3h求出绳子自由端移动的距离，然后根据W=Fs即可求出拉力做的功，根据=×100%求出滑轮组的机械效率【详解】(1)由图可知，承担物重的绳子股数n=3，不计绳重和摩擦,由F=得，动滑轮重：G动=3×400N1000N=200N；(2)拉力做的有用功：W有=Gh=1000N×9m=9000J，工人做有用功的功率：P有=600W.(3)绳子自由端移动的距离：s=nh=3×9m=27m，拉力做的总功：W总=Fs=400N×27m=10800J，则滑轮组的机械效率：=×100%=×100%83.3%.2(1)2400J；(2)75%【详解】(1)绳子移动的距离为拉力所做的功为(2)有用功为滑轮组的机械效率为答：(1)拉力所做的功为2400J；(2)滑轮组的机械效率为75%。3（1）4.9×104Pa；（2）980N；（3）73.5%【解析】【分析】（1）已知箱子在水中的深度，根据公式p=gh求出水产生的压强（2）物体完全浸没时排开液体的体积和本身的体积相等，根据阿基米德原理求出箱子完全浸没在水中时受到的浮力（3）由图可知绳子的有效股数为3，箱子在水中被匀速提起时，滑轮组对物体的拉力F等于箱子的重力G=mg减掉受到的浮力F浮，根据滑轮组的机械效率公式求出滑轮组的机械效率【详解】（1）5m深处水产生的压强：p=gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5m=4.9×104Pa；（2）箱子完全浸没时：F浮=gV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m3=980N；（3）由图可知n=3，箱子在水中被匀速提起时，滑轮组对物体的拉力：F=G-F浮=mg-F浮=550kg×9.8N/kg-980N=4410N，滑轮组的机械效率：=73.5%【点睛】本题考查了液体压强、浮力、重力、机械效率的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，要注意滑轮组对物体的拉力等于箱子的重力减掉受到的浮力4(1)3m/s；(2)500N；(3)80%【详解】(1)由图可知，滑轮组中有1个动滑轮2个定滑轮，且n=3；物体上升速度为则绳子自由端移动的速度是(2)根据功率计算公式P=Fs可知，作用在绳自由端的拉力是(3)有用功为拉力做的总功为滑轮组的机械效率是答：(1)绳子自由端移动的速度是3m/s；(2)作用在绳自由端的拉力是500N；(3)滑轮组的机械效率是80%。5(1)1500J；(2)180W；(3)83.3%【详解】(1)提升物体所做的有用功为W有用Gh500N×3m1500J(2)拉力做功为W总FsFnh300N×2×3m1800J拉力的功率为(3)动滑轮的机械效率为答：(1)提升物体所做的有用功为1500J；(2)拉力做功的功率为180W；(3)动滑轮的机械效率为83.3%。6F1的大小为40N，方向竖直向上【详解】如图，根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂不变时，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F1的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上，动力臂为OB最长杠杆在水平位置平衡，F1×OBG×OA，F140N71米【解析】解：根据杠杆平衡条：F1L1=F2L2答：阻力臂L2为1m8 250W 84%【解析】（1）工人做功的功率：P=W/t=FS/t=250N×10m/10s=250W（2）滑轮组的机械效率：W 有/W总Gh/F2h42kg×10N/kg×5m/250N×2×5m=84%9(1)4×103kg/m3；(2)230N；(3)150N；(4)60N【详解】(1)A的密度(2)不计绳重与摩擦，G动=90N，n=3 (3)水位上涨到A的上表面时,物体A排开水的体积物体A受到的浮力(4)当水位上升到A的上表面时，B对电子秤的压力最大。杠杆C端受到的拉力由杠杆平衡条件得B对电子秤的压力为答：(1) A的密度是；(2)物体A空气中时，杠杆C端受到的拉力是；(3)水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力是；(4)水位上涨过程中，B对电子秤的最大压力是。10(1)；(2)【详解】(1)动滑轮上绳子段数，物体沿水平方向移动；则拉力作用点移动距离为则拉力大小为拉力做功的功率为(2)不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做功为则有用功为滑轮组的机械效率为 答：(1)拉力大小为，拉力做功的功率为；(2)滑轮组的机械效率式是。11(1) 0.1 m/s；(2) 1 200 J；(3) 80%【解析】【分析】（1）知道物体上移的高度和时间，根据v求出物体上升的速度；（2）知道物体的重力和提升的高度，根据WGh求出有用功；（3）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据snh求出绳端移动的距离，根据WFs求出总功，利用求出滑轮组的机械效率【详解】解：(1)物体上升的速度： v0.1 m/s； (2)有用功：W有Gh600 N×2 m1200 J； (3)由图可知，n3，则绳端移动的距离：snh3×2m6m，拉力做的功：W总Fs250 N×6 m1 500 J，滑轮组的机械效率：×100%×100%80%12（1）110s；（2）1.2×105J；（3）2000J【解析】解：（1）由v得，匀速上升需要的时间：t110s；水平匀速直线飞行的时间：t2100s，无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时：tt1+t210s+100s110s；（2）悬停时电动机总功率：P50W×4200W，悬停时消耗电能：WPt200W×10×60s1.2×105J；（3）无人机匀速上升过程的升力：FG+fmg+f2kg×10N/kg+10N30N，做的有用功：W有用Fh30N×60m1800J，由90%可得消耗的电能：W电2000J点睛：（1）利用svt求出匀速上升需要时间、水平匀速直线飞行时间，进而求出起飞到到达火场需要时间； （2）求出悬停时电动机总功率（4个电动机），利用WPt求悬停时消耗电能；（3）无人机上升过程的升力等于重力加上阻力，利用WFs求升力做的有用功，利用90%求消耗的电能13（1） 2.5×103kg/m3 （2）10N （3）20N【详解】（1）2.5kg/;（2）F浮=1.0kg/10N/kg(0=10N.（3）F拉=G物F浮=25N10N=15N，根据杠杆平衡条件：F拉BOB=FOA，即F=15N=20N.14(1)1000J；(2)1200J；120W【详解】(1)提升货物所做的有用功(2)使用动滑轮时，拉力端通过的距离拉力F做的总功拉力做功的功率1510N【解析】根据杠杆平衡条件得：F1L1F2L2，即5NG×()，解得G10N点睛：根据杠杆平衡条件F1L1F2L2分析，动力为重物P等于5N，动力力臂为直尺的三分之一，阻力为桌面对直尺的支持力，力的作用点在直尺的中心，所以阻力力臂为直尺的二分之一减去三分之一。 16(1)16N；(2)【详解】(1)由杠杆平衡条件可得则(2)由图知，弹簧测力计的量程为010N，当弹簧测力计的示数为0时当弹簧测力计的示数为10N时，根据杠杆平衡条件知则西瓜悬挂点与O点之间的距离d的取值范围为答：(1)该西瓜的重力为16N；(2)西瓜悬挂点与O点之间的距离d的取值范围为。17（1）500N（2）300N【解析】【详解】（1）小张同学所受的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N；（2）由图可知，动力臂L1=0.9m+0.6m=1.5m，阻力臂L2=0.9m，阻力等于重力F2=G=500N，由杠杆平衡条件可得：F1L1=F2L2 即：F1×1.5m=500N×0.9m ,则F1=300N，因为力的作用是相互的，所以双手对地面的压力：F=F1=300N；18(1)75%；(2)30kg【详解】(1)滑轮组把90kg的物体提升3m，此装置有用功为作用在动滑轮上的绳子有3段，绳子自由端的拉力是400N，此装置总功为滑轮组的机械效率为(2)额外功为额外功就是对动滑轮所做的功，动滑轮的质量为1950 60 【详解】(1)1由图可知，轻质杠杆O为支点，若要使物体G对水平地面的压力为零，则物体上方绳的拉力大小为G，当杠杆OB处于如图所示的水平位置，根据杠杆平衡条件可知即需要在B端施加的竖直向上的拉力为(2)2若在B端施加的竖直向上的拉力F2=30N，当杠杆OB处于水平位置时，根据杠杆平衡条件可知体上方绳的拉力大小为则水平地面对物体G的支持力与物体对水平地面的压力为一对相互作用力，即20（1）80J；（2）50W；（3） 80%【详解】(1)拉力所做的有用功：W有=Gh=20kgm=80J(2)拉力所做功的功率：P=50W(3)此过程中拉力器的机械效率：=80%。答：(1)拉力所做的有用功是80J；(2)拉力所做功的功率50W(3)此过程中拉力器的机械效率80%。21(1)30W；(2)1000J；(3)60%【详解】(1)图中使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n3，则拉力F移动的速度拉力做功功率(2)提升物体重，动滑轮重做的功拉力做的总功克服摩擦做的功(3)滑轮组的机械效率答：(1)拉力做功的功率是30W。(2)克服摩擦做的功是1000J。(3)滑轮组的机械效率是60%。22（1）5×103Pa（2）80%【分析】（1）已知物块的质量，可求得其重力，已知物块的边长可求得其面积，物块静止在水平面地面上，对地面的压力等于其重力，再利用压强公式求解；（2）根据求得的物块的重力和上升的高度，利用WGh可求得有用功，由图可知，物块由2段绳子承担，已知拉力，利用WFs可求得总功，再利用可求得此时的机械效率【详解】（1）物块的重力Gmg20kg×10N/kg200N，S0.2m×0.2m0.04m2，物块静止在水平面地面上，对地面的压力等于其重力，即FG200N，对地面的压强p5×103Pa；（2）W有用Gh200N×1m200J，s2h2×1m2m，W总Fs125N×2m250J，此时的机械效率80%238J 【分析】已知物体上升的高度，倾角30°，根据直角三角形边角关系可知拉力移动的距离s，又知道拉力大小，根据WFs WGh分求拉力F做的功和有用功以及额外功，然后根据W额fs即可求出摩擦力【详解】(1)因为30，所以，s2h2×1m2m，拉力F做的功： W总Fs4N×2m8J； (2)Gmg0.6kg× 10N/kg6N,根据W有Gh6N,(3)W额W总-W有8J-6J2J，又因为W额fs 所以f24（1）15W；（2）720J；（3）80%。【解析】【详解】（1）由图可知，n3，则绳端移动的速度：v绳nv物3×0.1m/s0.3m/s，则拉力F的功率：PFv绳50N×0.3m/s15W；（2）货箱受到的摩擦力：f0.2G0.2mg0.2×60kg×10N/kg120N，由可得，1min内货箱运动的距离：sv物t0.1m/s×60s6m，克服摩擦所做的功：W有fs120N×6m720J；（3）由可得，1min内拉力做的总功：W总Pt15W×60s900J，此滑轮组的机械效率： 答：（1）拉力F的功率是15W；（2）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是720J；（3）此滑轮组的机械效率是80%。25（1）50N；（2）81.5%【分析】（1）由图知，n2，不计绳重及滑轮摩擦，根据公式F（G+G动）求出动滑轮重（2）由滑轮组装置可知承担物重的绳子股数n2，重物被提升h，则拉力端移动的距离s2h，当人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中，使用最大拉力不能超过人自重（否则人会被提起），假设FG人，根据F（G轮+G板+G砖）求出最大砖重G砖，求出有用功W有G砖h，总功W总Fs，再利用机械效率的公式求此时的机械效率【详解】(1)10块砖的总重力：G1nG010×100N1000N，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，则滑轮组的机械效率： 80%解得G动50N；(2)由图知，n2，若砖被提升h，则拉力端移动的距离s2h，人的质量为70kg,则绳端的最大拉力F大G人mg70kg×10N/kg700N，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，则最大拉力：F大(G动+G板+G砖)12(50N+200N+G砖)700N，解得G砖1150N，因为每块砖重100N，所以最多能提升砖的数量为11块，实际能提升的最大砖重：G砖1100N，此时的拉力：F (G动+G板+G砖) (50N+200N+1100N)675N， W有用G砖×h1100N×h，W总Fs675N×2h，最大机械效率：81.5%.26(1)0.1m/s 0.2m/s (2)500N【分析】（1）知道物体上升的高度和时间，可利用公式v=计算物体上升的速度，从图可知，动滑轮和物体的重由2股绳子承担着，从而可以计算出绳子自由端移动的距离，再利用公式v=计算绳子自由端移动的速度（2）由拉力和物体的重力，根据F=（G物+G动），计算出动滑轮的重力和拉力的大小【详解】(1)t=20s，h=2m，物体上升的速度为：v物=0.1m/s，动滑轮和物体的重由2股绳子承担着，则绳子自由端移动的距离为S=2h=2×2m=4m，绳子自由端移动的速度为：v绳=0.2m/s. (2)当提起G1=400N的物体时,所用拉力为F1=250N，由F=(G物+G动)可得：动滑轮的重力为：G动=2F1G1=2×250N400N=100N，当提起G2=900N的物体时，所用拉力为F2=(G2+G动)=×(900N+100N)=500N，2720N，方向是竖直向上【详解】在B端施加一个力F，当F的方向垂直于杠杆竖直向上时，力臂最大，最省力。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：。答：为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F的最小值为20N，方向是竖直向上。28（1）16250Pa；（2）100N；（3）90%。【解析】(1)小明对地面的压力F压=G人=65kg=65kg，则小文对地面的压强：p= =16250Pa; (2)即80%=解得G动=100N（3）小明利用此滑轮组提升重物最大时机械效率最高，G最大=2F最大-G动=2 =90%.