《2025年新课程新教材导航学八年级物理下册北师大版》

15.要把重为100 N的沙子运上三楼，有如图所示的三种办法。第一种：直接用手拎着装沙子的沙桶上楼；第二种：使用动滑轮将装沙子的沙桶运上楼；第三种：用动滑轮将装沙子的沙袋运上楼。其中，人的体重为100 N，动滑轮重为10 N，装沙的桶重20 N，装沙的袋子重5 N。其中办法最好的是________，原因是______________________________。

答案： 第三种@@因为在有用功相同的情况下，第三种办法最省力，且额外功最少，效率最高

16.小明家用一台功率为40 kW的水泵抽水，供给高出水面24 m的水箱，已知水箱容积为50 m³，整个抽水装置的机械效率为60％，求：（g取10 N/kg，ρ水＝1.0×10³ kg/m³）
（1）水箱充满水后，水箱内水的质量。
（2）水泵抽水做的有用功。
（3）把空水箱充满水，抽水装置做的总功。
（4）把空水箱注满水所用的时间。

答案： 解：
(1)水箱内水的质量$m = \rho_{水}V = 1.0×10^{3}\text{ kg/m}^{3}×50\text{ m}^{3}=5×10^{4}\text{ kg}$
(2)$G = mg = 5×10^{4}\text{ kg}×10\text{ N/kg}=5×10^{5}\text{ N}$ 抽水做的有用功$W_{有用}=Gh = 5×10^{5}\text{ N}×24\text{ m}=1.2×10^{7}\text{ J}$
(3)抽水装置做的总功$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{1.2×10^{7}\text{ J}}{60\%}=2×10^{7}\text{ J}$
(4)由$P = \frac{W}{t}$得，注水的时间$t = \frac{W_{总}}{P}=\frac{2×10^{7}\text{ J}}{40×10^{3}\text{ W}}=500\text{ s}$ 答：略。

17.请你完成“探究使用动滑轮不省功”的实验设计方案。
|器材|两个不同的滑轮、细绳、重物、__________、刻度尺、铁架台|数据记录表格|
|----|----|----|
|实验步骤| | |

答案： 弹簧测力计@@1. 用手将一重物提升10 cm，再分别用两个动滑轮将同一重物提升相同高度。分别测出所用拉力F和对应移动的距离s，根据$W = Fs$计算出三次所做的功
2. 分析数据，得出结论@@table＞tbody＞tr＞td＞做功方法/td＞td＞F/N/td＞td＞s/m/td＞td＞W/J/td＞/tr＞tr＞td＞手提/td＞td＞/td＞td＞/td＞td＞/td＞/tr＞tr＞td＞动滑轮1/td＞td＞/td＞td＞/td＞td＞/td＞/tr＞tr＞td＞动滑轮2/td＞td＞/td＞td＞/td＞td＞/td＞/tr＞/tbody＞/table＞