2021-2022學(xué)年初中物理中考專項：斜面及斜面的機械效率（考點概覽+知識精析+常考題型+跟蹤訓(xùn)練+答案解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?《斜面及斜面的機械效率》考點+訓(xùn)練

斜面及斜面的機械效率是初中物理力學(xué)中重要知識，也是中考中?？紝嶒炛?。通過斜面及斜面的機械效率考查，能很好考查學(xué)生的對機械效率知識的掌握情況，加深對機械效率的理解。

1、斜面的定義：斜面是一個與水平面成一定夾角的傾斜平面。
2、斜面特點：斜面是一種省力的簡單機械。

用斜面把重力為G的物體推到高處時,如果不計摩擦力,已知斜面長為L,高為h，傾角為α，推力F所做的功WF=FL，不用斜面而由人直接將該重物提到同一高度時克服重力所做的功WG=Gh，根據(jù)機械功的原理（使用任何機械都不省功），得FL=Gh,所以F=Gh/L=Gsinα，由于L>h，所以可以省力。
3、斜面的機械效率的計算：
斜面裝置

有用功
不用機械直接將重物提到h時克服重力所做的功
W有用=Gh
總功
拉力所做的功
W總=FL或W總=Gh+fL
額外功
克服摩擦力做的功
W額外=W總-W有用或W額外=fL
機械效率
用用功與總功的比值
或
4、實驗：探究影響斜面的機械效率的因素：
（1）實驗器材：斜面、重力不同長方體物塊、彈簧測力計、刻度尺、毛巾、棉布
（2）實驗原理：
（3）實驗方法：控制變量法
a.探究斜面的機械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系時，控制物體重力、與斜面接觸面積、斜面長L不變，改變的是斜面的高度h從而改變斜面傾斜程度；
b. 探究斜面的機械效率與物體斜面之間接觸面大小的關(guān)系時，控制木塊的重量G不變，斜面長L不變，斜面的高度h不變，改變的是物體斜面接觸面積使（用同一個長方體物塊，使它的不同面與題意個斜面接觸）
c．探究斜面的機械效率與它的粗糙程度的關(guān)系時，控制木塊的重量G不變，斜面長L不變，斜面的高度h不變，改變的是斜面的粗糙程度（使用同一個長方體物塊的同一個面，使它分別在傾角相同的木板、鋪由毛巾、棉布的斜面上運動）；
d. 探究斜面的機械效率與物體的重力的關(guān)系時，控制斜面粗糙程度相同、接觸面積相同，斜面長L不變，斜面的高度h不變，改變物體重力G。
（4）注意事項：
a.拉動物體時，應(yīng)使物體勻速直線運動，但此時測力計的拉力并不等于摩擦力，而是大于摩擦力；
b. 測拉力時，要在物體勻速運動時讀數(shù)；
c. 物體沿斜面上升時，額外功主要來自克服摩擦做功，所以。
（5）結(jié)論：
a. 在其他條件一定時，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高；
b. 斜面的機械效率與物體斜面之間接觸面大小無關(guān)；
c. 在其他條件一定時，斜面表面粗糙程度越大，機械效率越低；
d. 斜面的機械效率與物體重力無關(guān)。
（6）提高斜面機械效率的方法:
在其他條件一定時，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高，斜面表面粗糙程度越小，機械效率越高。所以提高斜面機械效率的方法是增大斜面的傾斜程度、減小斜面表面粗糙程度。
5、影響斜面拉力大小的因素：物體重力G、斜面的傾角、斜面的粗糙程度。
（1）物體重力G、斜面的傾角相同時，斜面越光滑越省力；
（2）斜面的傾角、斜面的粗糙程度相同時，物體重力越小越省力；
（3）物體重力G、斜面的粗糙程度相同時，斜面的傾角越大越省力。
6、斜面的應(yīng)用：
盤山公路、螺旋（飲料瓶瓶蓋、木螺絲、螺桿、螺母、螺旋式千斤頂）、樓梯、滑梯等。

一、中考題型分析
在中考試卷中，斜面及斜面的機械效率是力學(xué)?？贾R點，結(jié)合測力計讀數(shù)、功、機械效率的計算等知識考查，側(cè)重考查有用功、總功、機械效率的計算以及影響斜面機械效率高低的因素。中考中，主要以實驗、計算形式考查，分值在2分—6分左右。
二、典例精析
★考點一：斜面機械效率的計算
◆典例一：(2019·廣州)如圖所示，把重為G的物體甲從A點豎直向上勻速拉至B點過程繩的拉力對甲做的功為WAB；用平行于斜面的拉力把重也為G的物體乙沿面從C點勻速拉至B等高的D點，在此過程中的拉力對乙做的功為WCD，斜面的機械效率為（）

A. B. C. D.
◆典例二：(2019·深圳) 如圖所示，斜面長L=8m，高h=3m。用平行于斜面F=50N的拉力，將重力為G=100N的物體，由斜面的底端勻速拉到頂端，用時t=10s。求：

（1）有用功W有用；
（2）拉力做功的功率P；
（3）物體受到的摩擦力f；
（4）該斜面的機械效率η。
★考點二：探究影響斜面的機械效率的因素
◆典例：（2019·眉山）為了探究斜面的機械效率與斜面傾斜程度之間的關(guān)系，探究小組的同學(xué)利用木板、刻度尺、彈簧測力計、木塊等器材設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。實驗測得的數(shù)據(jù)如下表：
實驗次數(shù)
斜面傾斜程度
木塊重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面長度L/m
機械效率
1
較緩
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
較陡
3
0.3
1.8
1

3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%

請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)解答下列問題：
（1）實驗中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做___________運動，該過程中木塊的機械能___________（選填“變大”“不變”或“變小”）。
（2）第2次實驗中，斜面的機械效率為___________，斜面對木塊的摩擦力為___________N。
（3）斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系是：________________________________。
（4）試列舉出生活中利用斜面的一個實例：__________________________________________。

1、（2019·常州）如圖所示，斜面高2m、長4m，小明用平行于斜面的拉力F，將重400N的物體從斜面底端拉到頂端,已知拉力F=250N。對此過程，下列結(jié)果中正確的是（）

A.有用功為1000J B.總功為1600J C.額外功為200J D.機械效率為60%
2、（2019·鐵嶺）如圖所示，工人用160N的拉力F將重為300N木箱10s內(nèi)與速拉到長3m、高1m的斜面頂端。下列說法正確的是（）

A.拉力F做功的功率是16W B.克服木箱重力做功是900J
C.斜面的機械效率是62.5% D.若只改變斜面的傾斜角度，斜面的機械效率不變
3、（2019·達州）救援車工作原理如圖所示，當(dāng)車載電機對鋼繩施加的拉力F大小為2.5×103N時，小車A恰能勻速緩慢地沿斜面上升。已知小車A的質(zhì)量為1t，斜面高為2m，斜面長為5m（不計車長、鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，g＝10N/kg）在小車A由水平路面被拖上救援車的過程中，鋼繩所做的有用功為　 J，整個裝置的機械效率為，小車A與斜面間的摩擦力大小為　　N。

4、(2019·威海)如圖是一款健身拉力器原理圖，斜面的傾角為30°，重500 N的物塊與固定在斜面底端的彈簧相連，小明通過定滑輪拉著物塊沿斜面向上勻速運動2m的過程中(此過程彈簧始終處于被拉伸狀態(tài))，小明對繩的拉力所做的功為1 000 J，克服彈簧拉力做功300 J，則克服物塊重力做的功為____J，物塊與斜面之間摩擦力的大小為____N。(忽略繩重、滑輪與軸的摩擦)

5、（2019·樂山）在斜面上將一個重600N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力F=400N，拉動的距離L=4.5m，提升高度h=1.8m，所用時間t=30s。則拉力F做功的功率為 W，此過程中物體受到的摩擦力為 N。

6、（2019·蘭州）如圖所示，斜面長2m、高1m，把一個質(zhì)量為24kg的物體沿斜面從斜面底端勻速拉到頂端，需要克服重力做功 J。若斜面是光滑的，則沿斜面向上的拉力 N。在“核桃鉗、紅酒開瓶器和家中升降晾衣架上的滑輪”三種工具中屬于斜面的是。（g=10N/kg）

7、（2019·荊州）為了發(fā)展文化旅游事業(yè)，荊州市正在興建華強方特文化主題園，建成后將通過最新的 VR技術(shù)展示包括楚文化和三國文化在內(nèi)的五千年華夏文明。園區(qū)建設(shè)中需把重 1200N的木箱A搬到高h=2m，長L=10m 的斜面頂端。如圖所示，工人站在斜面頂端，沿斜面向上用時50s 將木箱A勻速直線從斜面底端拉到斜面頂端，已知拉力F的功率為80W。
求：

（1）拉力F的大?。?br /> （2）該斜面的機械效率；
（3）木箱A在斜面上勻速直線運動時受到的摩擦力。
9、（2019·攀枝花）如圖所示，在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G=9×104N的貨物A沿斜面向上勻速運動。貨物A的速度為v=2m/s，經(jīng)過t=10s，貨物A豎直升高h=10m。已知汽車對繩的拉力F的功率P=120kW，不計繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：

（1）t時間內(nèi)汽車對繩的拉力所做的功；
（2）汽車對繩的拉力大?。?br /> （3）斜面的機械效率。
10、（2019·赤峰）一木塊重480N體積為0.08m3，用力F將木塊沿斜面勻速拉到高處，如圖甲所示。已知拉力F做的功W與木塊沿斜面運動距離L的關(guān)系如圖乙所示。整個過程的額外功是320J。（g=10N/kg）求：

（1）木塊的密度；
（2）拉力F大??；
（3）斜面的機械效率。
11、（2019·無錫）在更換家用轎車的輪胎時，剪式千斤頂是一種常用工具，圖甲是某型號剪式千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖，使用時，將底部支撐臺置于水平地面，保持千斤頂豎直，將頂升置于機車車身下，用手搖動扳手使扳手繞O點不斷旋轉(zhuǎn)，帶動絲桿轉(zhuǎn)動，通過絲桿水平拉動左端鉸鏈，使支架向內(nèi)收縮，頂升升高，從而將汽車車身頂起，絲桿上刻有梯形扣，圖乙是梯形扣的實的實物圖。

（1）該型號的剪式千斤頂是由一些簡單機械組合而成的，在頂起車身的過程中，絲桿上的梯形扣屬于下列哪一種簡單機械？（）
滑輪 B. 滑輪組 C. 杠桿 D. 斜面
（2）現(xiàn)使用該剪式千斤頂更換輪胎，頂起汽車車身后，若頂升受到車身豎直向下的壓力大小始終為10000N，且等于頂升對車身的支持力，千斤頂自身重量忽略不計。
①若底部支撐臺與地面接觸面積為0.04m2，頂起汽車車身后手不再用力，則千斤頂對
地面產(chǎn)生的壓強是多大？
②頂起汽車車身后，為了方便更換輪胎，需要繼續(xù)搖動扳手，使頂升繼續(xù)升高一段距離，若人搖動扳手使頂升在1min內(nèi)升高12cm，用千斤頂頂起車身時的機械效率為80%，則人做功的功率是多大？
12、（2019·遼寧中考模擬）在湛江港碼頭，小華看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時老師講過的知識，小華想探究斜面的機械效率可能與哪些因素有關(guān)？小華提出了以下的猜想：
A．斜面的機械效率可能與物體的重力有關(guān)。
B．斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。
小華同學(xué)為了證實自己的猜想是否正確，于是他用同一塊木板組成如圖所示的裝置進行了實驗探究，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表：
實驗次數(shù)
斜面傾角θ
物塊重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面長S/m
有用功W有/J
總功W總/J
斜面的機械效率
1
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0

2
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8

60%
3
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%

（1）在實驗操作過程中，應(yīng)沿斜面向上_____拉動木塊；實驗時要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向_____移動（填“左”或“右”）；
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第①次實驗斜面的機械效率為_____%，第②次實驗中總功為_____J；
（3）通過對比實驗①、②數(shù)據(jù)，可驗證小華的猜想_____（填寫字母）；通過對比實驗②、③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：_____ ；
（4）此實驗主要用到的研究方法是_____；
（5）除了小華的猜想以外，請你猜想斜面的機械效率還可能與_____（寫出一個）有關(guān)。
13、（2019·淄博）在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，提高機械效率有著重要的意義。提高機械效率，要從研究影響機械效率的因素出發(fā)，尋求辦法。

（1）為了探究影響機械效率的因素，小明選取了大小相同的滑輪，利用圖甲和圖乙裝置進行實驗，并把數(shù)據(jù)整理記錄在下表中。
實驗
次數(shù)
滑輪
材質(zhì)
鉤碼重
G/N
提升的
高度h/m
有用功
W有用/J
拉力
F/N
繩端移動的距離S/m
總功
W總/J
機械效率η
1
鋁
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
鋁
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
鋁
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
①比較1和2兩次實驗發(fā)現(xiàn)：在所有滑輪組一定時，提升的鉤碼________，機械效率越高；
②比較3和4兩次實驗發(fā)現(xiàn)：滑輪組的機械效率還與________有關(guān)；
③比較________兩次實驗發(fā)現(xiàn)：在所用滑輪組一定時，機械效率與提升鉤碼的高度無關(guān)；
④第5次實驗是利用了圖________的裝置完成的，判斷依據(jù)是________；
⑤利用圖甲的裝置，把重6N的物體用2.5N的拉力迅速拉起，滑輪組的機械效率為________。可見如果沒有刻度尺，只有測力計，也可以測量出滑輪組的機械效率；
（2）小明利用圖丙裝置實驗發(fā)現(xiàn)：斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān)，與物重?zé)o關(guān)．保持斜面傾斜程度不變，可以采用________的方法減小摩擦，從而提筒斜面的機械效率；
（3）實驗表明：額外功越小，總功越接近有用功；進一步推理得出：假設(shè)沒有額外功，總功等于有用功；可見使用任何機械都______；下列物理規(guī)律的得出運用了這種研究方法的是________；
A、焦耳定律 B、牛頓第一定律 C、阿基米德原理 D、歐姆定律

二、典例精析
★考點一：斜面機械效率的計算
◆典例一：(2019·廣州)如圖所示，把重為G的物體甲從A點豎直向上勻速拉至B點過程繩的拉力對甲做的功為WAB；用平行于斜面的拉力把重也為G的物體乙沿面從C點勻速拉至B等高的D點，在此過程中的拉力對乙做的功為WCD，斜面的機械效率為（）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】用斜面拉物體乙時所做的有用功為W有用=GH，由題意知，把重為G的物體甲從A點豎直向上勻速拉至B點過程繩的拉力對甲做的功為WAB=GH，故有W有用=WAB；用斜面拉物體乙時所做的總功為W總=WCD，所以斜面的機械效率為，故A正確。
【考點】斜面機械效率的計算。
◆典例二：(2019·深圳) 如圖所示，斜面長L=8m，高h=3m。用平行于斜面F=50N的拉力，將重力為G=100N的物體，由斜面的底端勻速拉到頂端，用時t=10s。求：

（1）有用功W有用；
（2）拉力做功的功率P；
（3）物體受到的摩擦力f；
（4）該斜面的機械效率η。
【答案】（1）300J （2）40W （3）12.5N （4）75%。
【解析】（1）有用功為W有用=Gh=100N×3m=300J；
（2）拉力所做的功為W總=Fs=50N×8m=400J，拉力的功率；
（3）額外功為W額外=W總?W有=400J?300J=100J，由W額外=fs得：物體受到的摩擦力；
（4）斜面的機械效率。
【考點】斜面機械效率的計算。
★考點二：探究影響斜面的機械效率的因素
◆典例：（2019·眉山）為了探究斜面的機械效率與斜面傾斜程度之間的關(guān)系，探究小組的同學(xué)利用木板、刻度尺、彈簧測力計、木塊等器材設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。實驗測得的數(shù)據(jù)如下表：
實驗次數(shù)
斜面傾斜程度
木塊重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面長度L/m
機械效率
1
較緩
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
較陡
3
0.3
1.8
1

3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%

請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)解答下列問題：
（1）實驗中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做___________運動，該過程中木塊的機械能___________（選填“變大”“不變”或“變小”）。
（2）第2次實驗中，斜面的機械效率為___________，斜面對木塊的摩擦力為___________N。
（3）斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系是：________________________________。
（4）試列舉出生活中利用斜面的一個實例：__________________________________________。
【答案】（1）勻速直線　變大（2）50%　0.9（3）斜面越陡，機械效率越高（4）盤山公路。【解析】（1）在本實驗中，應(yīng)使木塊要處于平衡狀態(tài)，所以應(yīng)拉著它在斜面上做勻速直線運動。由于木塊沿斜面勻速上升，所以在它運動的過程中，動能大小不變，但由于高度變高，所以重力勢能變大，所以機械能變大。
（2）從第二組數(shù)據(jù)可得，W有用=Gh=3N×0.3m=0.9J，W總=Fs=1.8N×1m=1.8J，
；對于斜面來說，克服摩擦力做的功為額外功，所以W額外=W總－W有用=1.8J-0.9J=0.9J，所以摩擦力；
（3）通過3次實驗對比，可得出結(jié)論：斜面越陡，機械效率越高。斜面越陡，則拉動物體運動時，物體受到的摩擦力越小，所以做的額外功減少，因而機械效率會提高。
（4）盤山公路、用木板搭成斜面，將重物推上汽車、螺旋等都正確。
【考點】探究影響斜面的機械效率的因素。

1、（2019·常州）如圖所示，斜面高2m、長4m，小明用平行于斜面的拉力F，將重400N的物體從斜面底端拉到頂端,已知拉力F=250N。對此過程，下列結(jié)果中正確的是（）

A.有用功為1000J B.總功為1600J C.額外功為200J D.機械效率為60%
【答案】C。
【解析】有用功W有用=Gh=400N×2m=800J，拉力所做的功W總=Fs=250N×4m=1000J，額外功W額外=W總?W有=1000J?800J=200J，斜面的機械效率，故C正確。故選C。
【考點】斜面機械效率的計算。
2、（2019·鐵嶺）如圖所示，工人用160N的拉力F將重為300N木箱10s內(nèi)與速拉到長3m、高1m的斜面頂端。下列說法正確的是（）

A.拉力F做功的功率是16W B.克服木箱重力做功是900J
C.斜面的機械效率是62.5% D.若只改變斜面的傾斜角度，斜面的機械效率不變
【答案】C。
【解析】拉力F做的總功W總=Fs=160N×3m=480J，時間t=10s，所以功率，A錯誤；克服木箱重力做的功是有用功，所以有用功W有用=Gh=300N×1m=300J，B錯誤；斜面的機械效率，C正確；由上面的計算可知，，斜面與地面的夾角θ越大，斜面的效率越大，D錯誤。故選C。
【考點】斜面機械效率的計算。
3、（2019·達州）救援車工作原理如圖所示，當(dāng)車載電機對鋼繩施加的拉力F大小為2.5×103N時，小車A恰能勻速緩慢地沿斜面上升。已知小車A的質(zhì)量為1t，斜面高為2m，斜面長為5m（不計車長、鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，g＝10N/kg）在小車A由水平路面被拖上救援車的過程中，鋼繩所做的有用功為　 J，整個裝置的機械效率為，小車A與斜面間的摩擦力大小為　　N。

【答案】2×104 80% 1×103。
【解析】小車質(zhì)量m=1t=1000kg，其重力G=mg=1000kg×10N/kg=1×104N，鋼繩做的有用功：
W有用=Gh=1×104N×2m=2×104J；不計車長，拉力端移動距離s=2L=2×5m=10m，拉力做的總功W總=Fs=2.5×103N×10m=2.5×104J，整個裝置的機械效率；
不計鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，克服小車A與斜面間的摩擦做的功為額外功，W額外=W總﹣W有用=2.5×104J﹣2×104J=5×103J，由W額外=fL可得，摩擦力。
【考點】斜面機械效率的計算。
4、(2019·威海)如圖是一款健身拉力器原理圖，斜面的傾角為30°，重500 N的物塊與固定在斜面底端的彈簧相連，小明通過定滑輪拉著物塊沿斜面向上勻速運動2m的過程中(此過程彈簧始終處于被拉伸狀態(tài))，小明對繩的拉力所做的功為1 000 J，克服彈簧拉力做功300 J，則克服物塊重力做的功為____J，物塊與斜面之間摩擦力的大小為____N。(忽略繩重、滑輪與軸的摩擦)

【答案】500 100。
【解析】已知斜面的傾角為30°，物塊沿斜面向上勻速運動2m，則物體上升的的高度，克服物塊重力做的功W有用=Gh=500N×1m=500J；W額外=W總﹣W1﹣W有用=1000J﹣300J﹣500J=200J，由W額=fs可得，物塊與斜面之間摩擦力。
【考點】斜面機械效率的計算。
5、（2019·樂山）在斜面上將一個重600N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力F=400N，拉動的距離L=4.5m，提升高度h=1.8m，所用時間t=30s。則拉力F做功的功率為 W，此過程中物體受到的摩擦力為 N。

【答案】60 160。
【解析】拉力所做的總功W總=FL=400N×4.5m=1800J，拉力F做功的功率；此過程中有用功W有=Gh=600N×1.8m=1080J，克服摩擦力做的額外功W額=W總-W有用=1800J-1080J=720J，由W額=fs得，物體所受斜面的摩擦力。
【考點】斜面機械效率的計算。
6、（2019·蘭州）如圖所示，斜面長2m、高1m，把一個質(zhì)量為24kg的物體沿斜面從斜面底端勻速拉到頂端，需要克服重力做功 J。若斜面是光滑的，則沿斜面向上的拉力 N。在“核桃鉗、紅酒開瓶器和家中升降晾衣架上的滑輪”三種工具中屬于斜面的是。（g=10N/kg）

【答案】240 120 紅酒開瓶器。
【解析】克服重力做功W=Gh=mgh=24kg×10N/kg×1m=240J；若斜面是光滑的，則FL= Gh，拉力；核桃鉗屬于杠桿，紅酒開瓶器上螺紋屬于斜面，家中升降晾衣架上的滑輪屬于滑輪組。
【考點】斜面機械效率的計算。
7、（2019·荊州）為了發(fā)展文化旅游事業(yè)，荊州市正在興建華強方特文化主題園，建成后將通過最新的 VR技術(shù)展示包括楚文化和三國文化在內(nèi)的五千年華夏文明。園區(qū)建設(shè)中需把重 1200N的木箱A搬到高h=2m，長L=10m 的斜面頂端。如圖所示，工人站在斜面頂端，沿斜面向上用時50s 將木箱A勻速直線從斜面底端拉到斜面頂端，已知拉力F的功率為80W。
求：

（1）拉力F的大?。?br /> （2）該斜面的機械效率；
（3）木箱A在斜面上勻速直線運動時受到的摩擦力。
【答案】（1）400N （2）60% （3）160N。
【解析】（1）物體沿斜面運動的速度，根據(jù)P=Fv可得，拉力F的大小；
（2）有用功W有用=Gh=1200N×2m=2400J，總功W總=FL=400N×10m=4000J，機械效率；
（3）額外功來自克服斜面摩擦做功，所以。
【考點】斜面機械效率的計算。
9、（2019·攀枝花）如圖所示，在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G=9×104N的貨物A沿斜面向上勻速運動。貨物A的速度為v=2m/s，經(jīng)過t=10s，貨物A豎直升高h=10m。已知汽車對繩的拉力F的功率P=120kW，不計繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：

（1）t時間內(nèi)汽車對繩的拉力所做的功；
（2）汽車對繩的拉力大??；
（3）斜面的機械效率。
【答案】（1）1.2×106J （2）20000N （3）75%。
【解析】（1）由可得，t時間內(nèi)汽車對繩的拉力所做的功W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J；
（2）10s內(nèi)貨物移動的距離s物=vt=2m/s×10s=20m，由圖可知，n=3，拉力端移動距離s=
3s物=3×20m=60m，由W=Fs可得汽車對繩的拉力大??；
（3）不計繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，滑輪組對重物的拉力F拉=3F=3×20000N=60000N，斜面的機械效率。
【考點】斜面機械效率的計算。
10、（2019·赤峰）一木塊重480N體積為0.08m3，用力F將木塊沿斜面勻速拉到高處，如圖甲所示。已知拉力F做的功W與木塊沿斜面運動距離L的關(guān)系如圖乙所示。整個過程的額外功是320J。（g=10N/kg）求：

（1）木塊的密度；
（2）拉力F大?。?br /> （3）斜面的機械效率。
【答案】（1）0.8×103kg/m3 （2）200N （3）60%。
【解析】（1）木塊的質(zhì)量，體積V=0.08m3，所以木塊的密度；
（2）由乙圖可知，當(dāng)木塊沿斜面運動距離L=4m時，拉力F做的功W=800J，由W=Fs可得，拉力；
（3）用力F將木塊沿斜面勻速拉到高處時，拉力做的功為總功，即W總=800J，已知額外功W額外=320J，所以有用功W有用=W總-W額外=800J-320J=480J，斜面的機械效率。
【考點】斜面機械效率的計算。
11、（2019·無錫）在更換家用轎車的輪胎時，剪式千斤頂是一種常用工具，圖甲是某型號剪式千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖，使用時，將底部支撐臺置于水平地面，保持千斤頂豎直，將頂升置于機車車身下，用手搖動扳手使扳手繞O點不斷旋轉(zhuǎn)，帶動絲桿轉(zhuǎn)動，通過絲桿水平拉動左端鉸鏈，使支架向內(nèi)收縮，頂升升高，從而將汽車車身頂起，絲桿上刻有梯形扣，圖乙是梯形扣的實的實物圖。

（1）該型號的剪式千斤頂是由一些簡單機械組合而成的，在頂起車身的過程中，絲桿上的梯形扣屬于下列哪一種簡單機械？（）
滑輪 B. 滑輪組 C. 杠桿 D. 斜面
（2）現(xiàn)使用該剪式千斤頂更換輪胎，頂起汽車車身后，若頂升受到車身豎直向下的壓力大小始終為10000N，且等于頂升對車身的支持力，千斤頂自身重量忽略不計。
①若底部支撐臺與地面接觸面積為0.04m2，頂起汽車車身后手不再用力，則千斤頂對
地面產(chǎn)生的壓強是多大？
②頂起汽車車身后，為了方便更換輪胎，需要繼續(xù)搖動扳手，使頂升繼續(xù)升高一段距離，若人搖動扳手使頂升在1min內(nèi)升高12cm，用千斤頂頂起車身時的機械效率為80%，則人做功的功率是多大？
【答案】（1）D （2）①2.5×105Pa ②25W。
【解析】（1）絲桿上的梯形扣呈斜坡狀，屬于斜面；
（2）①千斤頂自身重量忽略不計，千斤頂對地面的壓力大小F=10000N，千斤頂對地面產(chǎn)生的壓強；
②有用功W有用=F支持h=10000N×0.12m=1.2×103J，人做的功，
人做功的功率。
【考點】斜面機械效率的計算。
12、（2019·遼寧中考模擬）在湛江港碼頭，小華看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時老師講過的知識，小華想探究斜面的機械效率可能與哪些因素有關(guān)？小華提出了以下的猜想：
A．斜面的機械效率可能與物體的重力有關(guān)。
B．斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。
小華同學(xué)為了證實自己的猜想是否正確，于是他用同一塊木板組成如圖所示的裝置進行了實驗探究，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表：
實驗次數(shù)
斜面傾角θ
物塊重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面長S/m
有用功W有/J
總功W總/J
斜面的機械效率
1
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0

2
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8

60%
3
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%

（1）在實驗操作過程中，應(yīng)沿斜面向上_____拉動木塊；實驗時要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向_____移動（填“左”或“右”）；
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第①次實驗斜面的機械效率為_____%，第②次實驗中總功為_____J；
（3）通過對比實驗①、②數(shù)據(jù)，可驗證小華的猜想_____（填寫字母）；通過對比實驗②、③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：_____ ；
（4）此實驗主要用到的研究方法是_____；
（5）除了小華的猜想以外，請你猜想斜面的機械效率還可能與_____（寫出一個）有關(guān)。
【答案】（1）勻速左（2）60 3.0 （3）A 在其它條件相同時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越高（或大）；或在其它條件相同時，斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關(guān) （4）控制變量法（5）斜面的粗糙程度、木板的長度、拉木塊速度、木板的面積等。
【解析】（1）在本實驗中，應(yīng)使木塊要處于平衡狀態(tài)，所以應(yīng)拉著它在斜面上做勻速直線運動；斜面的傾角靠長木板下面的木塊左右移動來改變，木塊向左移動傾角變大，木塊向右移動傾角變?。?br /> （2）第①次實驗斜面的機械效率；第二次實驗中總功W總=FS=2.5N×1.2m=3.0J；
（3）對比實驗①、②數(shù)據(jù)，控制的是斜面的傾斜程度（斜面傾角），改變的是物體的重力，因此是研究斜面機械效率與物體重力的關(guān)系，驗證的是猜想A；對比實驗②、③數(shù)據(jù)，物體重力相同，傾角不同，所以可以得出的結(jié)論是在其它條件相同時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越高（或大）；
（4）實驗①、②數(shù)據(jù)，控制的是斜面的傾斜程度（斜面傾角），改變的是物體的重力；實驗②、③數(shù)據(jù)，物體重力相同，傾角不同，所以采用是是控制變量法；
（5）除了小華的猜想以外，還可以猜想斜面的機械效率還可能還與斜面粗糙程度、木板的長度、拉木塊速度、木板的面積等因素有關(guān)。
【考點】探究影響斜面的機械效率的因素。
13、（2019·淄博）在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，提高機械效率有著重要的意義。提高機械效率，要從研究影響機械效率的因素出發(fā)，尋求辦法。

（1）為了探究影響機械效率的因素，小明選取了大小相同的滑輪，利用圖甲和圖乙裝置進行實驗，并把數(shù)據(jù)整理記錄在下表中。
實驗
次數(shù)
滑輪
材質(zhì)
鉤碼重
G/N
提升的
高度h/m
有用功
W有用/J
拉力
F/N
繩端移動的距離S/m
總功
W總/J
機械效率η
1
鋁
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
鋁
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
鋁
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
①比較1和2兩次實驗發(fā)現(xiàn)：在所有滑輪組一定時，提升的鉤碼________，機械效率越高；
②比較3和4兩次實驗發(fā)現(xiàn)：滑輪組的機械效率還與________有關(guān)；
③比較________兩次實驗發(fā)現(xiàn)：在所用滑輪組一定時，機械效率與提升鉤碼的高度無關(guān)；
④第5次實驗是利用了圖________的裝置完成的，判斷依據(jù)是________；
⑤利用圖甲的裝置，把重6N的物體用2.5N的拉力迅速拉起，滑輪組的機械效率為________?？梢娙绻麤]有刻度尺，只有測力計，也可以測量出滑輪組的機械效率；
（2）小明利用圖丙裝置實驗發(fā)現(xiàn)：斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān)，與物重?zé)o關(guān)．保持斜面傾斜程度不變，可以采用________的方法減小摩擦，從而提筒斜面的機械效率；
（3）實驗表明：額外功越小，總功越接近有用功；進一步推理得出：假設(shè)沒有額外功，總功等于有用功；可見使用任何機械都______；下列物理規(guī)律的得出運用了這種研究方法的是________；
A、焦耳定律 B、牛頓第一定律 C、阿基米德原理 D、歐姆定律
【答案】（1）①重力越大 ②動滑輪的重力 ③2和3 ④圖乙第5次實驗中提升鉤碼的高度和繩端移動的距離相等 ⑤80% （2）減小接觸面的粗糙程度（3）不能省功 B。
【解析】（1）①比較1和2兩次實驗可知，當(dāng)提升鉤碼的高度相同，提升鉤碼重力不同時，鉤碼的重力越大，滑輪組的機械效率就越高；②比較3和4兩次實驗可知，滑輪材質(zhì)不同，所以滑輪重力大小，導(dǎo)致滑輪組的機械效率不同，故滑輪組的機械效率還與動滑輪的重力有關(guān)；③比較2和3兩次實驗可知，當(dāng)提升鉤碼的重力相同，提升高度不同時，滑輪組的機械效率相同，故滑輪組的機械效率與提升鉤碼的高度無關(guān)；④第5次實驗中提升鉤碼的高度和繩端移動的距離相等，所以第5次實驗是利用了定滑輪完成的，故是利用了圖乙完成的；
⑤圖甲中的繩子段數(shù)n=3，由題知，G物=6N，F(xiàn)拉=2.5N，則滑輪組的機械效率；
（2）斜面傾斜程度不變時，物體對斜面的壓力也會不變，所以可以采用減小接觸面的粗糙程度的方法來減小摩擦；
（3）假設(shè)沒有額外功，總功等于有用功，可見使用任何機械都不能省功；本題用到了理想實驗法，牛頓第一定律在推理過程中也用到此方法，故選B。
【考點】探究影響斜面的機械效率的因素。

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