(完整word版)2018中考物理复习计划专题22——斜面的机械效率.doc
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解读斜面的机械效率
解读斜面的机械效率玉田县郭家桥乡中学 李志杰近几年中考一直把机械效率问题作为考点之一，分析理由：1、课程标准要求高，课标定位于“理解机械效率”；2、知识辐射面广；3、题型灵活。
随着教材的改革，斜面的机械效率问题成为中考追逐的热点。
要解决斜面的机械效率问题，应理清以下三个问题：1、三个概念——有用功、额外功、总功有用功可理解为“目的”功。
当你使用斜面提升物体时，目的是使重物升高，所以对重物作功（克服物体重力所作功）即为有用功，即h G W ⋅=物有用。
额外功指无用但又不得不做的功。
使用斜面时，物体与斜面之间必然存在摩擦力，这部分功为额外功，即l f W ⋅=额外。
如果考虑牵引绳重，对绳子作功也为额外功，即h G W ⋅=绳额外。
总功是人使用机械时做的功。
人们使用斜面提升物体时，要提供拉（推）力使物体沿斜面上升一定距离，因此总功为l F W ⋅=拉总。
2、理清影响斜面效率的因素影响斜面效率的因素包括：接触面的光滑程度和斜面的倾角。
接触面越粗糙，摩擦力越大，额外功越多，有用功所占比例越小，斜面的效率越小。
如果斜面为理想（光滑）的斜面，由于没有摩擦力，额外功为零，所以斜面的机械效率为100%。
斜面的倾角越大（斜面越陡），斜面的机械效率越大；反之，斜面的机械效率越小。
斜面效率与下列因素无关：①物体移动的速度（必须匀速）；②物体移动的距离（斜面长度）；③物体的重。
前两种情况，有用功在总功中的比值不变，第三种情况，解释其原因涉及高中物理知识，但要注意与滑轮组的效率和物重的关系不同。
3、理清斜面的效率与拉（推）力的关系斜面作为一种简单机械，多以省力工具出现，如向高处搬运物体。
在接触面粗糙程度、物重不变时，拉（推）力大小与斜面的倾角有关，斜面倾角越大，越费力，斜面效率越高；反之，倾角越小越省力，斜面效率越低。
在倾角和物重不变时，拉（推）力大小与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙越费力，斜面效率越小；反之，斜面越光滑越省力，斜面效率越高。
九年级物理斜面的机械效率知识点归纳
机械效率是指机械工作所获得的有用功与输入功率的比值。
对于斜面，机械效率可以通过以下几个知识点来进行归纳。
1.功率的定义与计算：功率是指单位时间内所做的功，通常用符号P表示，单位是瓦特(W)。
功率可以通过力与速度的乘积来计算，公式为P=Fv，其中F是施加在物体上的力，v是物体的速度。
2.斜面的力分解：斜面可以分解为垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力。
垂直于斜面的分力可以分解为物体的重力分力和支持力，平行于斜面的分力可以分解为摩擦力和斜面的作用力。
3.有用功与输入功率的计算：斜面上的力可以分为有用力和无用力。
有用力是指能够推动物体沿着斜面移动的力，无用力是指不能推动物体移动的力，如摩擦力。
有用功是有用力所做的功，可以通过有用力与物体的位移的乘积来计算，公式为有用功=有用力×物体位移。
输入功率是施加在物体上的总功率，可以通过输入力与物体的速度的乘积来计算，公式为输入功率=输入力×物体速度。
4.摩擦力的计算：斜面上的摩擦力可以通过斜面的倾角、物体的质量和地面摩擦系数来计算。
斜面的倾角决定了物体在斜面上受到的压力的分布情况，物体的质量决定了物体受到的重力的大小，地面摩擦系数决定了物体受到的摩擦力的大小。
摩擦力可以通过重力分力与地面摩擦系数的乘积来计算，公式为摩擦力=物体重力分力×地面摩擦系数。
5.机械效率的计算：机械效率可以通过有用功与输入功率的比值来计算，公式为机械效率=有用功/输入功率。
当系统存在摩擦力时，机械效率小于1，意味着部分输入功率被摩擦力消耗掉了。
6.提高机械效率的方法：要提高机械效率，可以通过减小摩擦力来实现。
一种方法是减小地面摩擦系数，可以在斜面表面涂上光滑的润滑剂来达到这个目的。
另一种方法是减小斜面的倾角，较小的倾角会减小物体受到的压力和摩擦力。
此外，还可以采用滚动方式代替滑动方式，因为滚动摩擦力比滑动摩擦力小。
综上所述，九年级物理斜面的机械效率知识点主要包括功率的定义与计算、斜面的力分解、有用功与输入功率的计算、摩擦力的计算、机械效率的计算以及提高机械效率的方法。
(完整版)斜面的机械效率
斜面的机械效率
斜面机械效率公式为:η=W
有/W
总
=Gh/Fs。
斜面机械效率的推导
（G为物体重量，h为斜面竖直高度，F为拉力大小，s为斜面长度.）
推导公式：η=sinθ/μcosθ+sinθ
（θ为斜面倾角，μ为滑动摩擦系数）
推导过程：如图，将物体重力垂直分解为垂直于斜面的力F⊥和平行于斜面的力F∥，则:
η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/（f+F')s=Gh/（μF⊥+F∥）s=Gsinθ*s/(μGcosθ+Gsinθ）＊s=sinθ/μcosθ+sinθ
机械效率的意义
（1)机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一.总功等于有用功与额外功之和，因而有用功只占总功的一部分。
显然，有用功所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。
物理中，用机械效率来表示机械对总功的利用率。
(2）在计算机械效率时，注意物理量名称所标示的意义.总功:即动力对机械所做的功，称之为动力功,也叫输入功。
理想机械：W
总=W
有用
,W
输入
=W
输出，
W
动
=W
阻。
结论：在其他条件一定时,斜面表面越粗糙，机械效率越低
4、研究斜面的机械效率与物体的重量的关系。
＊此处为51％是因拉力四舍五入所致。
结论:机械效率与物体重量无关。
斜面的机械效率
在九年级物理课本第15章《功和机械能》的第二节里有这样一个探究实验：探究斜面的机械效率。
其中有这样一个结论：影响斜面机械效率的因素有：1、斜面的倾斜程度，斜面越倾斜，拉力越大，机械效率越高；2、斜面的粗糙程度，斜面越粗糙，拉力越大，机械效率越低。
整个结论的得出，是通过实验，控制其中一个变量，改变另一个变量，比较实验数据得出的。
那么它的理论推理是怎样的呢？
斜面高为H，长为S，物体重为G，斜面与水平面的夹角为θ,拉力大小为F，斜面的摩擦系数为μ。
求该斜面的机械效率为多少？
首先要将重力G进行力的分解，根据“平行四边形法则”可将重力G分解为沿斜面向下的力F2和对斜面的压力F1。
F1=GCosθ F2=GSinθ
其中分力F1与斜面对物体的支持力构成一对平衡力。
沿斜面向下的分力F2、斜面和物体间的摩擦力与拉力F构成平衡力。
拉力F=F2+f=GSinθ+GCosθμ
那么斜面的机械效率为：
η=W有/W总=GH/FS=GH/(F2+f)
=GSSinθ/(GSinθ+Gcosθμ)S
分式上下约掉G和S,可得：
η=Sinθ/Sinθ+cosθμ
分式上下都除Sinθ可得：
η=1/1+cotθμ
余切函数Cotθ是单调递减函数，θ越大，其值越小，分数越小，效率越高。
斜面越粗糙，其摩擦系数越大，分数越大，效率越低。
九年级物理中考复习实验探究斜面的机械效率.docx
程度 h 力F 较缓较陡最陡下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据:H 础 88柏珥顺心淋&力S !如 | F/N i/n布用协"JWtt率 ■5.0&I LS as 475照 同 Q厂 Q5 1 1.255. 0<1 14H5 1.?⑴请将表格中空格处的数据填写完整 ⑵由以上表格小明得出“斜面越陡机械效率越高"的结论，要得到此结论需要控制不变的因素有: ⑶分析表格中的实验数据还可推知：高度相同的斜面，越长越（填“省力"或“费力"）;斜面在我们生活中的应用有（只写出一条即可）。
实验要求：用弹簧测力计拉小车沿斜面向上做 运动实验中测出哪些物理量（文字与字母表达）： ______________________________________________________3学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械 效率跟什么 因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：A.斜面的机 械效率跟斜面的倾斜程度有关；B.跟斜面的粗糙程度有关；C. 跟斜面的长度有关；D.跟物体的重力有关。
小刚同学为了证实 其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程。
探究斜面的机械效率1假如用斜面推沙子（媒体显示），有用功、总功、额外功各是多少？机械效率没有单位，小于1,常用百分数表示，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1”某起重 机的机械效率是70%,它表示什么意思？使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%, 也可以说有用功在总功中占有70%,另30%图17做的是额外功。
提高机械效率有重要的经济意义： ____________________________________________________________ 提高机械效率的主要办法是： ______________________________________________________________________________2提出问题： ________________________________________________________________________做出猜想： _________________________________________________________________________实验器材： ___________________________________________________________________________________探究“斜面的机械效率”的实验装置如图所示，某实验小组提出了 “斜面的机械效率与斜面的倾斜程 度有关”的猜想： 设计实验表格（补充完整，把缺少的符号单位补上）斜面倾斜 小车重G斜面高度 沿斜面拉 斜面长S 有用功 总功 机械效率(2)小红的做法所依据的物理知识在实际中还有什么应用，请举出一例：.5 菜物理学习小组，针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了实验探究和理论探究活动.［实验探究］将长度为1 m的长木板的一端垫高，构成长度一定高度可调的斜面(如 图11所示).用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向 上运动。
九年级物理《斜面的机械效率》知识点归纳
斜面的机械效率是指在斜面上进行功的实际效果与理论效果的比值。
斜面机械效率是物理学中涉及斜面运动的一个重要概念，本文将对斜面的机械效率的相关知识进行归纳。
一、斜面及其机械效率的定义1.斜面：斜面是指一个倾斜的平面，一端较高，一端较低，形状可以是任意的。
2.机械效率：机械效率是指在斜面运动中，实际功的效果与理论功的效果之间的比值。
二、计算斜面机械效率的方法1.斜面的抬升高度和速度：斜面的抬升高度是指质点从斜面起点到终点的距离，也就是斜面的高度差；而速度是指质点在斜面上的速度。
2.斜面的倾角和长度：斜面的倾角是指斜面与水平面之间的夹角，用弧度制表示；斜面的长度是指斜面的水平投影长度。
3.斜面的摩擦力：斜面上存在摩擦力，这个力会减小质点在斜面上的速度。
三、机械效率与斜面的关系1.机械效率与斜面的摩擦力有关：机械效率与斜面的摩擦力成反比关系，摩擦力越大，机械效率越低。
2.机械效率与斜面的倾角有关：当斜面的倾角增大时，机械效率会减小，因为斜面的倾角越大，质点需要克服的摩擦力就越大。
3.机械效率与斜面的长度有关：当斜面的长度增大时，机械效率会增大，因为斜面的长度越长，质点需要克服的摩擦力越小。
四、斜面机械效率的应用1.斜面机械效率可以用于计算斜面的实际功和理论功之间的比值，从而评估斜面运动的效果。
2.斜面机械效率可以用于研究物体在斜面上的垂直抬升高度和速度之间的关系。
3.斜面机械效率可以用于设计斜面机械装置，提高工作效率。
五、注意事项1.在计算机械效率时，需要考虑到摩擦力的影响。
2.机械效率只是理论上的一个指标，实际情况中，还需要考虑到能量的损耗等因素。
3.斜面的材质和光滑度等因素也会对机械效率产生影响。
六、例题解析例题1：物体沿斜面从一端滑到另一端的过程中，总共有40J的势能转化为机械能，而实际进行的功为28J，斜面的机械效率是多少？解析：机械效率=实际功÷理论功=28J÷40J=0.7，即机械效率为0.7例题2：质量为8 kg的物体由静止开始沿斜面滑下，滑下的距离为12 m，斜度为30°，摩擦系数为0.4，求物体滑下时的速度和斜面的机械效率。
九年级物理斜面的机械效率知识点归纳
机械效率是指机械设备将输入的功与输出的功之比，一般用η表示。
机械效率是衡量机械设备能否高效工作的重要指标，也是衡量能量转化与传递效果的重要参数。
在九年级物理课程上，学生通常学习了斜面的机械效率相关知识。
下面是有关斜面的机械效率的一些重要知识点的归纳。
1.机械效率定义：机械效率被定义为斜面机械设备输出功与输入功之比。
机械效率可以用下式表示：机械效率(η)=有效输出功/输入功其中，有效输出功是指在物体向下运动时斜面对物体做的实际功，输入功是指施加到物体上的外力所做的功。
2.重要假设：由于斜面通常被认为是光滑的，因此在计算斜面的机械效率时，常常假设摩擦力为0。
这个假设使得斜面的功率损失可以忽略，从而简化了机械效率的计算。
3.机械耗能：机械设备通常会产生一些能量损失，其中包括摩擦损耗、震动损耗和噪声损耗等。
这些能量损失会导致机械效率降低，机械设备的实际输出功与理论输出功之差就是机械耗能。
4.机械优化：为了提高机械效率，可以采取一些措施进行机械优化。
常见的机械优化方法包括减小摩擦损失、改进机械设备的结构，以及提高材料的质量等。
5.重力势能和动能：在斜面的机械效率问题中，重力势能和动能是重要的物理量。
重力势能是由物体在高度变化中的位置产生的，与物体的质量和高度有关。
动能是物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度有关。
6.输入功的计算：斜面的输入功即通过施加到物体上的外力所做的功。
当物体沿斜面向下运动时，输入功等于外力与物体向下的位移的乘积。
输入功可以用下式表示：输入功=外力×位移7.输出功的计算：斜面的输出功即斜面对物体做的实际功。
当物体沿斜面向下运动时，输出功等于摩擦力与物体向下的位移的乘积。
由于假设摩擦力为0，则输出功等于重力与物体向下的位移的乘积。
8.机械效率的计算：通过计算有效输出功与输入功之比，可以得到斜面的机械效率。
机械效率通常用百分数表示，可以通过以下公式计算：机械效率(η)=(有效输出功/输入功)×100%在实际问题中，一般将斜面的机械效率简化为用勾股定理的正弦函数表达式计算。
斜面机械效率公式为
斜面机械效率公式为：η=W有/W总=Gh/Fs。
探究斜面机械效率的实验猜想：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高实验器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺（实验过程中，保持木块所受重力G不变，斜面长S不变，改变的是斜面的高度h和拉力F）实验步骤：(将所测数据填入表格一中)① 用弹簧测力计测出木块的重力G② 用刻度尺量出斜面的长度S和高度h1③ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F1④ 改变斜面的倾斜程度，量出斜面的高度h2⑤ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F2计算公式：W有1=Gh1 W有2=Gh2W总1=F1S W总2=F2S表格一：斜面的倾斜程度物体重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长度s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率较缓较陡附：试验参考数据（九（3）班哈瑞同学测得的数据）斜面的倾斜程度物体重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长度s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率较缓 1.5 0.09 0.5 0.7 0.135 0.35 38.5% 较陡 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52% 结论：在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高2、研究斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小的关系。
猜想：斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关实验器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺（实验过程中，保持木块的重量G 不变，斜面长S 不变，斜面的高度h 不变，改变的是物体斜面接触面积，和拉力F ）（建议有困难的学生选此实验） 实验步骤：(将所测数据填入表格二中) ① 用弹簧测力计测出木块的重力G② 用刻度尺量出斜面的长度S 和高度h③ 把木块平放，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F 1 ④ 把木块侧放，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F 2 计算公式：W 有=Gh W 总1=F1S W 总2=F2S表格二：接触面大小 物体重量 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力 F/N 斜面长度 s/m 有用功 W 有/J 总功 W 总/J机械效率 较小较大附：试验参考数据（仅供参考，不得死记硬背，要实事求是）接触面大小 物体重量 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力 F/N 斜面长度 s/m 有用功 W 有/J 总功 W 总/J机械效率 较小 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52% 较大 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52% 结论：斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关3、研究斜面的机械效率与它的粗糙程度的关系。
初三物理探究斜面的机械效率
探究斜面的机械效率》课堂实录【教学目标】一、知识与技能1．知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。
2．会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。
3．知道提高机械效率的意义和主要方法。
二、过程与方法1．从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。
2．亲身经历测量斜面机械效率的过程，通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。
三、情感、态度与价值观1．让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。
2．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。
【实验教具】学生用实验器材：弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、带钩的方木块、长方体铁块、砝码。
老师用实验器材：器材同上。
软件：Flash课件。
【教学过程】一、创设情景，导入新课师：工人往高处搬重物时，一般会用什么方法？生：用木板搭成一个斜面，把重的东西推上去或拉上去。
师：为什么这么做呢？生：因为斜面可以省力。
师：斜面这种省力的机械，在生活中有许多运用，同学们都见过哪些斜面？生：盘山公路就是一个大斜面。
（大屏幕）师：还有吗？生：我们骑自行车上坡时，走S形路线会更容易一些。
也是利用了斜面可以省力。
师：这盘山公路像不像S形？师：桥梁的引桥也是一个斜面，而且桥面越高，引桥也越长。
（大屏幕）师：既然使用斜面可以省力，那能不能省功呢？生：不能。
因为使用任何机械都不能省功。
师：说得很好。
实际上使用任何机械都会不可避免的做一些额外功，这样使得有用功总是小于总功，有用功占总功的百分比就是机械效率，我们用它来描述利用机械做功的效率，那么斜面的机械效率到底与哪些因素有关呢？它的省力情况与它的机械效率有什么关系吗？二、合作交流，解读探究1．提出问题：师：这节课我们就一起来探究斜面的机械效率。
九年级物理斜面的机械效率知识点归纳
机械效率是指机械工作所做的有用功与其输入的机械能之比。
在九年级物理学习中，我们学习了斜面的机械效率，以下是对斜面的机械效率的知识点的归纳。
1.斜面的机械效率定义：机械效率是指机械工作所做的有用功与其输入的机械能之比。
一般用η（eta）表示，η = 有效输出 / 输入。
2.有效输出和输入：有效输出是指系统对外界做功的能力，也就是有用功；输入是指系统吸收能量的能力。
3.输入输出的关系式：机械效率可以写成η=有效输出/输入，根据能量守恒定律，输入等于输出加上损耗，所以机械效率也可以写成η=有效输出/（有效输出+损耗）。
4.斜面的机械效率计算：对于斜面，当物体沿斜面下滑时，我们需要考虑有用功和损耗。
有用功为物体所增加的势能，而损耗主要有摩擦损耗和空气阻力损耗。
斜面的机械效率可以计算为η=有效输出/（有效输出+摩擦损耗+空气阻力损耗）。
5.摩擦损耗：摩擦损耗是指物体与斜面之间的摩擦力所做的功。
摩擦力与物体在斜面上的质量、斜面的倾角以及摩擦系数有关。
摩擦损耗可以通过摩擦力乘以物体所移动的距离来计算。
6.空气阻力损耗：空气阻力损耗是指物体下滑时与空气碰撞产生的能量损耗。
空气阻力与物体的形状、速度和空气密度有关。
空气阻力的计算相对复杂。
7.影响斜面机械效率的因素：斜面的机械效率受到多个因素的影响，如摩擦系数、斜面的倾角、物体的质量、摩擦损耗和空气阻力损耗等。
8.提高斜面机械效率的方法：如果我们希望提高斜面的机械效率，可以采取一些措施，如减小摩擦损耗和空气阻力损耗，这可以通过使用光滑的斜面和减小空气阻力的方法实现。
总之，斜面的机械效率是指机械工作所做的有用功与其输入的机械能之比。
通过计算斜面的机械效率可以了解斜面的运作是否高效，并且可以通过一些方法来提高斜面的机械效率。
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斜面的机械效率一、填空题（共10 题；共 23 分）1.（2017?烟台）往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m 长的斜面，把120kg 的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为________，若实际用力为500N，斜面的机械效率为________，重物受到的摩擦力为________．（ g 取10N/kg ）．2.（2017?泸州）如图所示，将一个重10N 的物体用沿斜面向上的拉力F=7.5N 匀速拉到斜面的顶端，物体沿斜面移动的距离s 为 5m，上升的高度h 为 3m，则人对物体做的有用功是________J，斜面的机械效率为________．在高度相同时，斜面越长越________（选填“省力”或“费力”）．3.（ 2013?贵港）用 8N 的拉力把重为 20N 的物体以0.1m/s 的速度沿斜面底端匀速拉上高为0.4m ，长为 1m 的光滑斜面顶端，则拉力做功的功率为________ W；若斜面是粗糙的，把物体沿斜面底端匀速拉上顶端，所用的拉力为10N，此时该斜面的机械效率是________．4.（2016?宜昌）用 2.5N 的拉力将重为5N 的物体沿着长 1m，高 0.4m 的斜面从底部匀速拉到顶端，做的有用功为 ________J．该斜面的机械效率是 ________．5.（ 2013?徐州）如图所示，将一块 1m 长的木板一端架高0.4m ，用 50N 沿木板的拉力把一个重为100N 的小铁块从底端匀速拉到顶端．这里的木板是一种简单机械，称做________，此时效率为 ________，木板对小铁块的摩擦力为________ N．6.（2015?曲靖）如图所示，用一个长为 1.2m 的斜面将重为45N 的物体沿斜面匀速拉到0.4m 的高台上，斜面的机械效率为60%，则把重物拉上高台对做的有用功是________J；物体与斜面间的摩擦力是 ________N．7.（ 2015?南充）如图所示，沿斜面向上拉一个重为 4.5N 的物体到斜面顶端，斜面长 1.2m，高 0.3m ，拉力做功为 2.16J，则这个斜面的机械效率是________ %，物体受到的摩擦力是________ N．8.（ 2015?河池）如图所示，用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块．由图中数据可知，弹簧测力计示数为________ N，斜面的机械效率为________ ．9.（2016?威海）如图所示，把重力为600N 的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3m ，高为 0.9m ，实际推力为 300N，那么物体与斜面之间的摩擦力是________N，斜面的机械效率是________．10.如图所示，在斜面上拉一重50N 的木块到 0.3m 高处木块沿斜面向上移动了1m，共耗时5s，已知拉力为20N，则拉力的功率为 ________ W ，此斜面的机械效率为 ________ ．二、综合题（共20 题；共 276 分）11.（ 2017?绥化）在斜面上将一个质量为0.4kg 的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端（如图所示），所用时间为 4s，斜面长s=1m、高 h=0.2m ，该斜面的机械效率为80%．（ g=10N/kg）求：（1）物体受到的重力．（2）拉力所做的有用功．（3）拉力所做的总功和总功率．（4）物体在斜面上受到的摩擦力．12.（ 2017?潍坊）如图所示，斜面长s=1.5m，高 h=0.3m．建筑工人将重G=500N 的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N．忽略绳子重力．求：（1）该过程拉力 F 做的功；（2）该装置的机械效率；（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小．13. （ 2015?大连）建筑工地上，工人想把一个手推车推到2m 高的平台上，用木板在地面与平台间搭一个6m 长的斜面，工人用平行斜面的240N 的力将手推车推上平台，用时5s．若斜面的机械效率是 50%．试求：（1）工人推车所做的功是多少？（2）工人做功的功率是多少？（3）手推车的重力是多少？14.（ 2015?陕西）如图 1 所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s 与时间 t 的关系如图 2 所示，在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N，此斜面的长为5m ，高为1m，这箱货物重为1500N ．（ 1） 0～ 5s 内，这箱货物处于________ 状态，工人所做的功为________ J．（2） 5～ 30s 内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？（3）该斜面的机械效率是多少？15.（ 2015?揭阳）小明想把重 1000N 的木箱 A 搬到高 h=5m，长 L=10m 的斜面上，如图所示．他站在斜面上，沿斜面向上用 F=600N 的拉力使木箱 A 以 v=0.2m/s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端．求：（1）小明同学拉木箱的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？16.（ 2015?贵州）如图所示，现将重为 5N 的物体 A 沿长 1.2m，高 0.6m 的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中， F 的大小恒为 3N，所有时间是 12s，求：（ 1）物体 A 从底端到顶端的平均速度（ 2）物体 A 从底端到顶端过程中拉力 F 的功率（ 3）求此斜面的机械效率．（保留一位小数）17.（ 2015?荆州）在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200N 的物体沿着长L=5m、高 h=1m 的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300N（不计空气阻力）．求：（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？18.利用如图所示的斜面装置用时10s 可以把重为600N 的物体匀速拉到斜面顶端，斜面长为5m，高为2m，实际拉力为300N．求：（1）拉力做功的功率；（2）该斜面装置的机械效率；（3）若沿斜面方向的拉力为 F，物重为 G，斜面长为 L，高为 H，请利用总功、有用功和额外功的关系推导出摩擦力 f 的表达式，并由表达式判断说明，拉力 F 和摩擦力 f 不是一对平衡力．19.如图所示，小明将重300N 的木箱沿长5m、高 2m 的斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为150N．求：（1）拉力所做的功．（2）斜面的机械效率．20.图示，斜面长S=10m，用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N 的物体由斜面底端 A 匀速推到顶端 B 的过程中，物体克服摩擦力做了100J 的功，求：（1）运动过程中克服物体的重力做的功．（2）斜面的机械效率．21.如图为江铃陆风X7 越野车，该车以其卓越的性能深受消费者喜爱，成为江西品牌的骄傲．当汽车静止在水平路面时四个轮胎与地面总接触面积为0.2m 2 ，载人时人与车的总质量为2000kg ，当越野车匀速爬上一高 10m 、长 16m 的陡坡时，机械效率为50%（g 取 10N/kg ）．求：（1）越野车载人时受到的重力（2）越野车载人时静止在水平路面上对水平路面的压强（3）越野车爬坡时的牵引力．22.如图所示，斜面的长 s为 10m，高 h 为 5m．用沿斜面向上的推力 F，将一个重力为 G=100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B 过程中，物体克服摩擦力 f 做了 100J 的功．求：（1）在此过程中，所做的有用功大小；（2）斜面的机械效率大小．23.为方便老人出行，我市一些公共场所设计了专用通道（如图斜面）．若小林的爷爷和轮椅共重700N，某次出行时，小林在5s 内将爷爷和轮椅沿8m 长的斜面推上 1.2m 高的平台，小林沿斜面所用的推力为150N，请你求解下列问题：（1）推力的功率是多少？（2）此过程中斜面的机械效率是多少？（3）轮椅受到斜面的摩擦力是多少？（轮椅内部部件间的摩擦忽略不计）24.倾角为 30°的斜面和一个定滑轮构成了一个简单机械.如图，轻绳均平行于斜面、用力拉动重为G1=6N 的物体匀速上滑时，忽略一切阻力，该机械的效率为75%，这一过程中物块升高了0.20m.请完成下列问题.（1）该过程力 F 做的有用功多大；（2）滑轮的重力 G2大小是多少；（3）力 F 多大 .25.工人师傅要将质量100kg 的木箱搬到 1.5m 高的车厢里，他将一块5m 长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N 的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，（g=10N/kg ）求：（1）工人所做的有用功 ________，总功 ________；（2）斜面的机械效率 ________（3）物体和斜面之间的摩擦力是 ________26.斜面是一种简单机械，盘山公路近似处理为斜面．如图所示，一辆客车在盘山公路上匀速行驶，客车质量为 7000kg，向上行驶过程中牵引力保持4 5的功率行驶 5.4km 到了高为 500m 2×10N 不变，以1.2 × 10W的山顶，耗时15min ，求：（1）汽车的行驶速度；（2）盘山公路的“机械”效率；（ 3）已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为730%，汽油热值 q=4.6 ×10J/kg，客车从山脚到山顶消耗了多少kg 的汽油？27.如图所示，利用这个滑轮装置将重为100N 的物体从斜面的低端匀速拉到，某位置所用的时间为5s，在此过程中，绳端拉力为60N，物体沿斜面移动的距离为5m ，上升的高度为2m，求：（1）拉力做的功是多少？（2）拉力的功率是到少？（3）该装置的机械效率是多少？28.如图所示，现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端，已知木箱重400N，人对车的推力F=75N，斜面长L=4m，斜面高h=0.5m ，求：（1）对木箱所做的有用功；（2）这种情况下的机械效率．29.在建设工地上，工人把重 1000N 的物体沿着长 s=5m、高 h=1m 的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为 250N （不计空气阻力）．求：（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？30.如图所示，工人将底面积为0.25m 2的一箱货物装到卡车上，需要用木板搭建一个斜面．卡车车厢底部离地的高度为 1.2m，所用木板长 5m ．工人沿着斜面匀速将重为1000N 的货物推上车，用时 1min ，若该斜面的机械效率为40%，求：（1）这箱货物平放在水平面上时，对水平面的压强有多大？（2）工人沿斜面的推力是多少牛？（3）工人推力所做的功率是多少瓦？（4）货物受到斜面的摩擦力是多少牛？三、计算题（共 1 题；共 15 分）31.（ 2014?梧州）一卡车车厢底板距地面 1.5m 高，小军把3m 长的钢板AB 搭在车厢底板上，构成一个斜面，如图所示，他沿着斜面方向用 500N 的力，把一个木箱由 B 处推到 A 处，已知木箱重为 800N ，推木箱的时间是 50s，在这一过程中，求：（1）小军做的功；（2）小军做功的功率；（3）斜面的机械效率．答案解析部分一、填空题1.【答案】 400N；80%；100N【解析】【解答】解：（ 1）斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功： W 有=Gh=mgh=120kg × 10N/kg × 1m=1200J；Fs=mgh=1200J，解得：F==400N；（ 2）人所做的总功：W 总 =Fs=500N×3m=1500J；斜面的机械效率：η = × 100%= × 100%=80%；（ 3） W 总 =W 有 +W 额即： Fs=Gh+fs所以 f= = =100N；答：（1）人做有用功为1200J；（ 2 ）斜面的机械效率为 80%；（ 3 ）摩擦力为 100N．【分析】（1）人做的有用功是将物体沿斜面推上小车，即将物体升高了h，故有用功为人克服重力做功，利用功的原理由 W=mgh=Fs，可求得施加的推力；（ 2）利用已求得的有用功和总功，由机械效率公式可求得斜面的机械效率；（ 4）人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功，则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力．2.【答案】 30；80%；省力【解析】【解答】解：（1）克服物体重力所做的功为有用功，则有用功：W 有 =Gh=10N×3m=30J；（ 2）拉力做的总功：W 总 =Fs=7.5N×5m=37.5J；斜面的机械效率：η =× 100%=× 100%=80%．（3）由功的原理可知，在高度相同时，斜面越长越省力．故答案为： 30； 80%；省力．【分析】（ 1）克服物体重力所做的功是有用功，利用W=Gh 计算拉力所做的有用功；（2）拉力所做的功是总功，利用W=Fs 计算拉力所做的功；机械效率等于有用功与总功的比值；（3）由功的原理知，斜面越长越省力．3.【答案】 0.8；80%【解析】【解答】解：拉力的功率为：P===Fv=8N×0.1m/s=0.8W；斜面的机械效率：η= × 100%=× 100%=× 100%=80%．故答案为：0.8；80%．【分析】（ 1）根据公式P===Fv 计算 F 的功率；（ 2）根据公式η=×100%=×100%计算其机械效率．4.【答案】 2； 80%【解析】【解答】解：（ 1）有用功： W 有用 =Gh=5N×0.4m=2J；（ 2）总功： W 总=Fs=2.5N×1m=2.5J，该斜面的机械效率：η =× 100%=× 100%=80%．故答案为： 2； 80%．【分析】（ 1）根据 W=Gh 求出有用功；（2）根据 W=Fs 求出总功，根据η=×100%求出机械效率．本题主要考查的是学生对有用功、总功和机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目．5.【答案】斜面； 80%； 10【解析】【解答】解：①倾斜放置的木板是一种简单机械，称做斜面；② 斜面的机械效率为η= × 100%=× 100%=80%；③W=Fs，所以木板对小铁块的摩擦力为f=====10N．故答案为：斜面；80%； 10．【分析】①一端高，一端低，用来提高物体的倾斜放置的装置叫斜面；② 已知物重和斜面高度，可以得到有用功；已知拉力和斜面长度，可以得到总功；已知有用功和总功，可以得到斜面的机械效率；③ 已知有用功和总功，可以得到额外功；已知额外功和斜面长度，利用功的变形公式得到摩擦力．6.【答案】 18；10【解析】【解答】解：由题，重物拉上高台对做的有用功：W 有 =Gh=45N×0.4m=18J；斜面机械效率：η===，所以： 60%=，解得： f=10N ．故答案为： 18； 10．【分析】在斜面上匀速拉动物体，那么克服物体重力做的功为有用功，克服摩擦力做的功为额外功；而总功是有用功、额外功之和．机械效率是有用功与总功的百分比．7.【答案】 62.5； 0.675【解析】【解答】解：有用功： W 有用 =Gh=4.5N×0.3m=1.35J；总功： W 总 =2.16J，斜面的效率：η=× 100%=× 100%=62.5%；额外功：W 额 =W 总﹣ W 有用 =2.16J﹣ 1.35J=0.81J，因为 W 额=fs，所以摩擦力大小：f===0.675N．故答案为： 62.5%；0.675．【分析】（ 1）已知物体重力和提升的高度，根据公式W=Gh 可求有用功；已知总功，根据η=可求得机械效率；（ 2）求出额外功，利用W 额 =fs 求摩擦力．8.【答案】 6； 80%【解析】【分析】（ 1）弹簧测力计读数：首先确定每一个大格和每一个小格的读数，然后读数．（2）知道物体的重力、升高的距离求出有用功，知道拉力和斜面的长度求出总功，根据机械效率公式求出机械效率．【解答】解：（1）图中弹簧测力计的分度值为 0.2N，弹簧测力计示数为 6N，弹簧测力计显示拉力大小，所以拉力大小为6N．（2） h=20cm=0.2m ， s=50cm=0.5m，W 有 =Gh=12N×0.2m=2.4J，W 总 =Fs=6N×0.5m=3J，机械的效率是：η===80%．故答案为： 6； 80%．9.【答案】 120； 60%【解析】【解答】解：①由题知，斜面长 s=3m，斜面高 h=0.9m ，物体重 G=600N，推力 F=300N；有用功： W 有用 =Gh=600N×0.9m=540J，推力做的总功：Fs=300N×3m=900J，额外功： W 额外 =W 总﹣ W 有用 =900J﹣ 540J=360J，由 W 额外 =fs 得摩擦力：f== =120N ；② 斜面的机械效率：η =× 100%=× 100%=60%．故答案为： 120； 60%．【分析】把物体匀速推到斜面顶端，提升重物做的功是有用功，克服摩擦力所做的功是额外功，推力做的功是总功，斜面的机械效率是有用功跟总功的比值．本题考查了使用斜面时摩擦力和机械效率的计算，区分使用斜面时有用功、额外功和总功是解题的关键．10.【答案】 4 ； 75%【解析】【解答】由题意可知：木块的重力G=50N，斜面的高度h=0.3m，所用的拉力F=20N，斜面的长度L=1m，所用的时间 t=5s，则拉力所做的功W 总=FL=20N× 1m=20J，拉力的功率P=W 总/t=20J/5s=4W ；所做的有用功 W 有 =Gh=50N×0.3m=15J，斜面的机械效率。