备战2020中考物理考点练习《实验：探究斜面机械效率》(解析版)
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。
2020年中考物理复习专题18 斜面问题(解析版)
专题18 斜面问题以斜面为素材可以考查物体受力的示意图；可以通过实验求解物体平均速度；可以研究物体动能与重力势能之间的转化；可以探究在水平面上阻力对物体运动的影响；可以研究动能的大小与哪些因素有关；可以求解机械效率等问题。
而这些问题都属于初中物理重要的知识点。
本文以斜面为载体，专门阐述与斜面有关的各类试题及其解析，目的是给物理教师、学生在中考复习训练过程中就如何解决斜面问题给出建设性建议。
【例题1】如图所示，一物体在40N的拉力作用下，沿粗糙的斜面匀速上升，物体重为60N，斜面长为2m，高为1m，下列说法正确的是（）A．物体上升过程中机械能保持不变B．物体所受拉力与摩擦力是一对平衡力C．将物体从低端拉到顶端时，物体的重力势能增大60JD．其他条件均不变，若θ角增大，物体受到的摩擦力增大【答案】C【解析】（1）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。
在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
（2）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
（3）将物体从低端拉到顶端时，物体的重力势能增大量等于重力做功；（4）摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
A．物体上升过程中，质量不变，速度不变，高度升高，故动能不变，重力势能变大，因为动能和势能统称为机械能，所以机械能增加。
故A错误；B．物体沿斜面匀速上升时，物体所受拉力与摩擦力大小不等，不是一对平衡力。
故B错误；C．将物体从低端拉到顶端时，物体的重力势能增大E p＝W有用＝Gh＝60N×1m＝60J．故C正确；D．其他条件均不变，若θ角增大，物体对斜面的压力减小，故物体受到的摩擦力减小。
故D错误。
【例题2】救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。
2020年中考物理复习专题测试《机械效率》(含答案)
2020年中考物理复习专题测试《机械效率》一、单选题1.下列关于机械效率的说法正确的是（）A. 越省力的机械，机械效率越高B. 做功越少的机械，机械效率越低C. 做功越慢的机械，机械效率越低D. 总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高2.利用相应规格型号的胶质滑轮，如图所示的甲、乙两种方式，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别是η甲、η乙(忽略绳重与摩擦，且动滑轮G动小于物重G)，下列关系式正确的是（）A. F甲＜F乙η甲＜η乙B. F甲＞F乙η甲=η乙C. F甲＞F乙η甲＞η乙D. F甲=F乙η甲=η乙3.如图所示，把同一物体沿粗糙程度相同的斜面BA和CA分别拉到顶端A，关于斜面的机械效率为ηB、ηC的大小关系是( )A. ηB＞ηCB. ηB=ηCC. ηB＜ηCD. 无法确定4.现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜面机械效率的是（）A. 以较快的速度拉木箱B. 以较慢的速度拉木箱C. 减小斜面的倾斜程度D. 增大斜面的倾斜程度5.关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A. 物体受到的力越大，力所做的功越多B. 做功多的机械，功率一定大C. 效率高的机械，做的有用功一定多D. 功率大的机械，做功越快6.如图所示。
利用动滑轮提升一个重为G的物块。
不计绳重和摩擦，其机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率达到75%，则需要提升重力为G的个数为（）A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个7.如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。
一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。
在此过程中（）A. 斜面的机械效率是66.7%B. 斜面的机械效率是75%C. 该同学对物体做功的功率是10WD. 该同学对物体做功的功率是30W8.下列关于简单机械和能的说法中正确的是（）A. 镊子和定滑轮都是等臂杠杆B. 使用滑轮组的优点是既可以省力又可以省距离C. 洒水车在水平路面上匀速洒水的过程中，水和车的整体动能和机械能都在减小D. 同一滑轮组匀速提升不同的重物，机械效率是相同的9.如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m。
初中物理专题复习14滑轮、斜面及机械效率(解析版)
专题14 滑轮、斜面及机械效率考点1 滑轮与滑轮组省一半的力，但不如图，用F表示力，s表示斜面长，h表示斜面高，物重为G。
理想情况下，根据功的原理，得W＝Fs＝Gh，变形得F＝Ghs。
当h一定时，斜面越长越省力，例如盘山公路。
饮料瓶瓶盖、螺丝钉、螺旋千斤顶等。
如图所示，R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，根据杠杆平衡条件，有F1R＝F2r(动力×轮半径＝阻力×轴半径)。
可知：当动力作用在轮上，则轮轴为省力杠杆；当动力作用在轴上，则轮轴为费力杠杆。
机械效率的计算1．实验器材：一盒钩码、(材料不同的)两组滑轮、铁架台、弹簧测力计、刻度尺。
2．实验方法：控制变量法。
3．实验结论：滑轮组的机械效率与提升物体的重力、滑轮组的自身结构以及摩擦有关。
(1)在滑轮组的自身结构相同时，提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越大。
(2)在提升的物体重力相同时，滑轮组自身的结构越简单，滑轮组的机械效率越大。
4．问题探究：(1)实验中，应怎样拉动弹簧测力计？为什么要这样做？竖直匀速拉动，使弹簧测力计示数稳定，便于读出拉力的大小。
(2)如何探究滑轮组的机械效率与物重的关系？保持滑轮组的自身结构、摩擦因素等均不变，改变提升的钩码的重力，观察并记录弹簧测力计的示数，计算比较机械效率的高低。
(3)如何探究滑轮组的机械效率与滑轮组的自身结构的关系？保持提升的钩码的重力不变，改变滑轮组的自身结构(改变动滑轮的材料或动滑轮的个数)，观察并记录弹簧测力计的示数，计算比较机械效率的高低。
(4)实验结束后，如何计算总功、有用功、额外功？①W总＝Fs(F是绳端的拉力，s是绳端通过的距离)；②W有＝Gh(G是提升钩码的重力，h是钩码被提升的高度)；③W额＝W总－W有。
基础检测(限时30min) 一、单选题1．如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是（）A．F1<F2<F3B．F1>F2>F3C．F2>F1=F3D．F1=F2=F3【解析】因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力，故D符合题意。
2020年中考物理复习专题测试《机械效率》(含答案)
2020年中考物理复习专题测试《机械效率》一、单选题1.下列关于机械效率的说法正确的是（）A. 越省力的机械，机械效率越高B. 做功越少的机械，机械效率越低C. 做功越慢的机械，机械效率越低D. 总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高2.利用相应规格型号的胶质滑轮，如图所示的甲、乙两种方式，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别是η甲、η乙(忽略绳重与摩擦，且动滑轮G动小于物重G)，下列关系式正确的是（）A. F甲＜F乙η甲＜η乙B. F甲＞F乙η甲=η乙C. F甲＞F乙η甲＞η乙D. F甲=F乙η甲=η乙3.如图所示，把同一物体沿粗糙程度相同的斜面BA和CA分别拉到顶端A，关于斜面的机械效率为ηB、ηC的大小关系是( )A. ηB＞ηCB. ηB=ηCC. ηB＜ηCD. 无法确定4.现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜面机械效率的是（）A. 以较快的速度拉木箱B. 以较慢的速度拉木箱C. 减小斜面的倾斜程度D. 增大斜面的倾斜程度5.关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A. 物体受到的力越大，力所做的功越多B. 做功多的机械，功率一定大C. 效率高的机械，做的有用功一定多D. 功率大的机械，做功越快6.如图所示。
利用动滑轮提升一个重为G的物块。
不计绳重和摩擦，其机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率达到75%，则需要提升重力为G的个数为（）A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个7.如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。
一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。
在此过程中（）A. 斜面的机械效率是66.7%B. 斜面的机械效率是75%C. 该同学对物体做功的功率是10WD. 该同学对物体做功的功率是30W8.下列关于简单机械和能的说法中正确的是（）A. 镊子和定滑轮都是等臂杠杆B. 使用滑轮组的优点是既可以省力又可以省距离C. 洒水车在水平路面上匀速洒水的过程中，水和车的整体动能和机械能都在减小D. 同一滑轮组匀速提升不同的重物，机械效率是相同的9.如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m。
2020中考复习 物理知识点专项练习——专题十二：简单机械(解析版)
2020中考复习物理知识点专项练习——专题十二：简单机械考点一：滑轮1.如图所示，小新分别用定滑轮、动滑轮来匀速提升重物．已知小新的体重为500N，手臂能发挥的最大的拉力为600N，滑轮重和摩擦均忽略不计．若以图甲的方式提升一个重物，最多可提升重物的质量为 kg；若以图乙的方式提升一个重物，最多可提升重物的重力为 N．（g取10N/kg）2.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，其中动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉起6m，则泥桶上升________m，手拉绳子的力为________N；机械效率是________(结果保留一位小数)．3.起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是2.4×104J，起重机提升重物所做的有用功是________J，起重机的机械效率是________．(g＝10N/kg)4.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力_______乙所用的拉力；甲滑轮组的效率________乙滑轮组的效率.（均选填“大于”、“等于”或“小于”）．5.如图所示是使用不同机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力F最大的是( )6.利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是A. F甲＜F乙η甲=η乙B. F甲＞F乙η甲＞η乙C. Ｗ甲＞W乙P甲＞P乙D. Ｗ甲=W乙P甲=P乙7.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f＝600N，小强所用水平拉力F＝250N，在这个过程中( )A. 小强做的有用功为3600JB. 小强所用拉力F的功率为1500WC. 该装置的机械效率为80%D. 重力做了12000J的功8.如图所示，物体A质量为1kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g取10N/kg．求：（1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？（2）若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3N，则物体A受到的浮力是多少？（3）物体A的密度是多少？9. 在测“滑轮组机械效率”的实验中，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A(如图甲所示)，然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码，当钩码上升的高度为H时．瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为2H(如图乙所示)(不计摩擦与绳重)求：(I)动滑轮的重力G．(2)滑轮组的机械效率(3)如果减少钩码的个数，滑轮组的机械效率会如何变化?10.如图是小涛同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置，他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示：请你分析：（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是________；（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是________；（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮________；（4）在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择________考点二：杠杆1.如图所示，O点为杠杆的支点，则图中线段________是力F的力臂．2.轻质木杆AB可以绕O点转动，OA：OB＝3：1，A端细线下挂300N的重物静止在水平地面上，若使木杆保持水平位置，且重物对水平地面的压力为零，在B点要用 N的力竖直向下拉．此木杆为___________（填“省力”或“费力”或“等臂”）杠杆．3.如图所示，燕尾夹的臂AB＝BC，用力摁住C 点打开夹子时，可将点_____ 看作支点，燕尾夹可近似看作_____ （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．4.如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起，使用定滑轮可以_______(选填“省力”“省距离”或“改变动力方向”)；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力．在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)．5.两个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详．如图所示，大和尚和小和尚两人合挑一大桶水，则小和尚为减轻自己的负担，可以让自己往________移动一点距离或将水桶往________移动一点距离．(两空均选填)“前”或“后”( )是7.如图中属于费力杠杆的是( ) 8.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图．下列有关说法正确的是A. 刀刃很薄可以增大压力B. 铡刀实质上是一种费力杠杆C. 甘蔗放在a点比b点更易被切断D. 手沿1F方向用力比沿2F方向更省力9. 如图所示，杠杆的水平位置平衡，下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是（）A. 两侧钩码同时向外移一格B. 两侧钩码同时向内移一格C. 左侧的钩码向内移一格，右侧减去一个钩码D. 在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码10.如图所示，杠杆质量不计，每小格长度相等，O为支点，物体A是底面积为0.01m2的长方体．当杠杆右侧挂一个重8N的物体B时，杠杆平衡，此时物体A对水平桌面的压强为300Pa．下列说法正确的是( )A. 物体A受到的重力为7NB. A受到支持力为3NC. 物体B向右移动2小格，杠杆将继续保持平衡D. 物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大2N11.用如图所示的实验装置测杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计的示数F为________N；钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，弹簧测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为________%（结果保留一位小数）．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：__________________．（2）钩码从A点改挂在B点后，拉力作用点及拉力方向都不变，此时把相同的钩码匀速提升相同的高度，则所测机械效率将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．12.学习了杠杆知识后，芳芳利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，她所选择的器材有铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺等．(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，此时铅笔处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态，若想调节铅笔水平平衡，她应将细线向________(选填“左”或“右”)移动．调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，在实验测量时还有一个优点，请你写出：______________．(2)调节铅笔水平平衡后，她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示．做了几次实验后将数据记录在表中．实验中测得的数据如上表所示，表格中漏填的数据为________N，记录数据后，同桌的小李按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离．”这个结论与杠杆平衡条件________(选填“相符”或“不相符”)．为了进一步完善实验，得出普遍规律，芳芳接下来的做法应该是______(填字母，下同)．A．改变力的大小 B．改变力的方向 C．改变力的作用点(3)如图乙所示，铅笔水平平衡后，芳芳不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙所示)，她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定(如图丁所示)，则铅笔________．A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然水平平衡考点三：斜面1.在山区常见到如图所示的盘山公路．修建盘山公路是利用我们学过的一种简单机械________的原理，这样做的主要目的是使汽车在上坡时能够________．2.如图，快速发展的南昌为缓解城市交通压力，正在兴建地铁、地铁站台的设计方案，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡．从能量利用的角度看，这种设计的优点是什么？3.工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m．求：(1)推力做的功；(2)斜面的机械效率．4.“测算简单机械的效率”实验．(1)下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：①将表格中数据补充填写完整_________；②分析实验数据可知：同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越大，机械效率越________．(2)请你尝试做“测算滑轮组的机械效率”实验：①在图中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组_______；②设计一个记录此实验数据的表格_______．2020中考复习物理知识点专项练习——专题十二：简单机械参考答案考点一：滑轮1.如图所示，小新分别用定滑轮、动滑轮来匀速提升重物．已知小新的体重为500N，手臂能发挥的最大的拉力为600N，滑轮重和摩擦均忽略不计．若以图甲的方式提升一个重物，最多可提升重物的质量为 kg；若以图乙的方式提升一个重物，最多可提升重物的重力为 N．（g取10N/kg）【答案】50；1200【解析】滑轮重和摩擦均忽略不计，使用定滑轮不省力F=G，使用动滑轮省一半的力F=G；（1）知道人的体重，即人能施加的最大拉力，利用定滑轮拉力和物重的关系求以图甲方式最多可提升的物重；（2）知道手臂所能发挥的最大拉力为600N，利用动滑轮拉力和物重的关系求以图乙方式最多可提升的物重．解：（1）因为人的体重为500N，所以人能施加的最大拉力F=500N．因为滑轮重和摩擦均忽略不计，所以使用定滑轮F=G甲，所以图甲方式最多可提升重：G甲=500N；则m甲===50kg（2）因为手臂所能发挥最大拉力：F′=600N，又因为滑轮重和摩擦均忽略不计，使用动滑轮F′=G乙，所以以图乙方式最多可提升重：G乙=2F′=2×600N=1200N．故答案为50；1200．2.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，其中动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉起6m，则泥桶上升________m，手拉绳子的力为________N；机械效率是________(结果保留一位小数)．【答案】 (1). 2 (2). 80 (3). 91.7%【解析】由图知道，滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h，即泥桶上升的高度是：h=s/3=6m/3=2m；手拉绳子的力是：F=（G物+G动）/3=（220N+20N）/3=80N；机械效率是：η=W有用/W总×100%=Gh/Fs×100%=220N×2m/80N ×6m×100%=91.7%3.起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是2.4×104J，起重机提升重物所做的有用功是________J，起重机的机械效率是________．(g＝10N/kg)【答案】 (1). 15000 (2). 62.5%【解析】起重机提升重物所做的有用功是：W有=Gh=mgh=0.5×103 kg×10N/kg×3m=15000J，起重机的机械效率是：η=W有/W电×100%=1.5×104J/2.4×104J×100%=62.5%．4.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力_______乙所用的拉力；甲滑轮组的效率________乙滑轮组的效率.（均选填“大于”、“等于”或“小于”）．【答案】 (1). 大于 (2). 等于【解析】由图知：甲由两段绳子承担物重,所以F甲＝12(G物+G动);乙由3段绳子承担物重,所以F乙＝13(G物+G动).所以甲所用的拉力大于乙所用的拉力．而甲乙两滑轮组动滑轮和物体的重力相同,所以额外功与有用功大小相等．根据η＝WW W有有额，所以机械效率相等．5.如图所示是使用不同机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力F最大的是( )【答案】C【解析】设物体重力为G，A图中为斜面，则F1×4m=G×2m，故动力是：F1=0.5G；B图中为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是3，故动力是：F2 =G/3；C图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，则动力是：F3 =2G；在D图中设杆与水平面的夹角为α，则F4×4cosα=G×1×cosα，故动力是：F4=0.25G，所以动力最大的是C，故选C．6.利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是A. F甲＜F乙η甲=η乙B. F甲＞F乙η甲＞η乙C. Ｗ甲＞W乙P甲＞P乙D. Ｗ甲=W乙P甲=P乙【答案】AD【解析】由图知道，甲滑轮组绳子的有效股数是n甲=3，乙滑轮组绳子的有效股数n乙=2，因此相同滑轮的质量相等，提升物体的质量相等，故若忽略绳重与摩擦，则所用的拉力由F=（G+G动）/ n知道是F甲＜F乙，故B错误；因为克服物体重力做的功为有用功，且两物体提升相同高度，所以由W有 =Gh知道，两滑轮组做的有用功相等，又因为克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，由W总=（G+G动）h知道，两滑轮组拉力做的总功相等，即W甲 =W乙，故C错误；由η=W有/W总×100%知道，两装置的机械效率关系是η甲=η乙，故A错误；因为提升相同物体到相同高度时的时间相等，所以由P=W总/t知道，拉力做功的功率关系为P甲=P乙，故D正确，故选D．7.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f＝600N，小强所用水平拉力F＝250N，在这个过程中( )A. 小强做的有用功为3600JB. 小强所用拉力F的功率为1500WC. 该装置的机械效率为80%D. 重力做了12000J的功【答案】ABC【解析】根据题意知道，A所受地面的摩擦力是：f=600N，移动的距离是：s=6m；故小强做的有用功是：W有用=fs=600N ×6m=3600J，即A正确；由图知道，滑轮组绳子的有效股数是：n=3，则拉力端移动的距离：s′=3s=3×6m=18m，故拉力F的功率是：P=W/t=Fs′/t=250N×18m/3s=1500W，故B正确；该装置的机械效率是：η=W有/W总×100%=fs/Fs′×100%=600N×6m/250N×18m×100%=80%，故C正确；因为物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0，故D错，故选ABC．8.如图所示，物体A质量为1kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g取10N/kg．求：（1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？（2）若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3N，则物体A受到的浮力是多少？（3）物体A的密度是多少？【答案】（1）5N．（2）3N， 4N．（3）2.5×103kg/m3．【解析】（1）由G A=m A g=1kg×10N/kg=10N，由F=G A/2 =10N/2=5N；（2）对滑轮受力分析对A的拉力：F A=2×3N=6N，对A受力分析：F浮=G A-F A=10N-6N=4N；（3）由F浮=ρ水gV排得：V排=F浮/ρ水g=4N/1×103kg/m3×10N/kg=4×10-4m3，浸没：V A=V排=4×10-4m3，ρA=m A/V A＝1kg/4×10−4m3=2．5×103kg/m3；答：（1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是5N；（2）物体A受到的浮力是4N；（3）物体A的密度是2．5×103kg/m3。
专题33 斜面及斜面机械效率的计算(解析版)
专题33 斜面及斜面机械效率的计算斜面及斜面的机械效率是初中物理力学中重要知识，也是中考中常考实验之一。
通过斜面及斜面的机械效率考查，能很好考查学生的对机械效率知识的掌握情况，加深对机械效率的理解。
在中考试卷中，结合测力计读数、功、机械效率的计算等知识考查，侧重考查有用功、总功、机械效率的计算以及影响斜面机械效率高低的因素，主要以实验、计算形式考查，分值在2分—6分左右。
一、斜面定义、特点及实际应用：1、斜面的定义：斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
2、斜面特点：斜面是一种省力的简单机械。
用斜面把重力为G的物体推到高处时,如果不计摩擦力,已知斜面长为L,高为h，倾角为α，推力F所做的功W F=FL，不用斜面而由人直接将该重物提到同一高度时克服重力所做的功W G=Gh，根据机械功的原理（使用任何机械都不省功），得FL=Gh,所以sinGhF GLα==，由于L>h，所以可以省力。
3、应用：螺旋（木螺丝、螺母、螺杆、饮料瓶瓶盖）、盘山公路等。
例题1 （2022全国九年级）如图所示，将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时，如若沿斜面的拉力分别为F B、F C，各个过程拉力做功为W B、W C，则它们的大小关系正确的是（）A．W B＞W C，F B＜F C B．W B＝W C，F B＜F CC．W B＞W C，F B＝F C D．W B＝W C，F B＝F C【答案】B。
考点透视迷津点拨与点对点讲练【解析】斜面光滑说明摩擦力为0，拉力除了克服物体重力做功之外没有做额外功，则两次做的功都等于克服物体重力做的功，两次分别把同一物体提升到相同的高度，克服物体重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即W B ＝W C ，斜面BA 的倾斜角度小于斜面CA 的倾斜角度，所以s AB ＞s AC ，由W=Fs 可知所以物体沿BA 运动时拉力较小，即F B ＜F C ，故选B 。
【点拨】斜面是一个可以看成一个省力的简单机械，省力的大小与斜面的粗糙程度有关，还有斜面的倾斜角度有关。
专题13-2 简单机械 第2节 滑轮 斜面 机械效率(解析版)
第十三课简单机械第2节滑轮斜面机械效率基础知识过关一、滑轮二、斜面和轮轴名称斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面由轮和轴组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴特点省力机械能够连续旋转的杠杆三、功的分类1.有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，用W 有表示。
2.额外功：使用机械时，克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做的一些功，用W 额表示。
3.总功：有用功与额外功之和，用W 总表示。
四、机械效率1.定义：物理学中，将有用功和总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。
2.计算公式：η=有总。
注意：机械效率通常用百分数表示。
3.滑轮组和斜面的机械效率机械图示有用功总功机械效率W 有=Gh，G为物重，h 是物体上升的高度W 总=Fs，F 是拉力，s 为绳子移动的距离，s=nh，n 为承担物重的绳子段数η=有总=K F=BW总=FL，F是拉力，Lη=有总=K F为拉力移动的距离高频考点过关考点一：滑轮、滑轮组的相关计算1．（2022•菏泽）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则（）A．工人所用的拉力为200NB．动滑轮的重力为100NC．拉力的功率为150WD．提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变【答案】C【解答】解：A、由图知有3段绳子提升重物，所以s＝3h，根据η＝＝＝＝＝80%，解得工人所用的拉力为：F＝250N，故A错误；B、忽略摩擦及绳重，根据F＝（G+G动）知动滑轮的重力为：G动＝3F﹣G＝3×250N﹣600N＝150N，故B错误；C、由图知有3段绳子提升重物，则绳子移动的速度为：v绳＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，拉力的功率为：P＝＝＝Fv＝250N×0.6m/s＝150W，故C正确；D、忽略摩擦及绳重，根据η＝＝＝＝＝知提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不同，故D错误。
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《实验：探究斜面机械效率》一、实验探究题1.小明利用斜面进行如下的实验．为了探究斜面的特点，小明做了三次实验，实验数据如下表：①分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大，机械效率越______，拉力越______．②由表中第一行数据可知W有用=______J，W总=______J，此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为______N.2.小红学习了斜面和机械效率的知识以后，利用弹簧测力计、家中的案板和茶杯等器材进行了以下操作：A.用弹簧测力计测得杯子的重力G；B.用案板做斜面(如图所示)，用弹簧测力计将杯子沿斜面匀速向上拉至斜面顶端；C.分别测出拉力F、杯子移动的距离s和上升的高度h；D.通过改变斜面的垫高高度(即ℎ)从而改变斜面的倾斜程度，做四次实验，记录实验数据如下表所示．(1)根据第1组数据，计算出该组实验中的机械效率为__________%；(2)观察实验数据，可以得出一些结论，请写出两条：①_________________________________________________；②_________________________________________________；(3)根据第3、4组数据，计算出该组实验中杯子受到的摩擦力大小分别为_______N、_______N；(4)小红还想利用此装置探究斜面的机械效率与物体重力的关系，请根据此装置，提出一个实验方案：______________________．3.小明同学用如图所示的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，他首先测出木块重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块，调节斜面倾斜角度的大小并多次测量，得到下表所示的数据：(1)实验中，小明测拉力时要用弹簧测力计平行于斜面拉着木块做______运动，并读出弹簧测力计的示数；(2)当斜面倾斜角为30度时，弹簧测力计的示数如图所示，则此时拉力F=__________N；(3)分析表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角度越_________(选填“大”或“小”)，越省力，斜面的机械效率越_______________(选填“高”或“低”)；(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持_____不变，斜面的光滑程度不变，只改变物重；(5)实验完成后，小明没有进行其他操作，根据表中数据计算出当斜面倾斜角为30度时，木块与斜面间的滑动摩擦力f=____N．4.小强同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。
他首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：⑴请你替小强在上表中的空格处填上适当的数据。
⑴分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越______，斜面越省力，斜面的机械效率越______。
⑴实验过程中拉力的方向应与斜面_________。
⑴若想探究斜面的机械效率与接触面的粗糙程度的关系，则要保持_________不变、小车的重不变，只改变_____________。
5.在穗港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A.斜面的机械效率可能与放在斜面上的物体的重力有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，并记录实验数据如下表：(1)在实验操作过程中，应沿斜面向上__________拉动木块。
(2)根据表格中数据可以算出，第1次实验斜面的机械效率为__________；第2次实验中总功为__________J。
(3)要验证小华的猜想A，必须对比第__________(填序号)组实验数据，并得出结论：斜面的机械效率与放在斜面上的物体的重力__________关(选填“有”或“无”)。
(4)要验证小华的猜想B，必须对比第__________(填序号)组实验数据，并得出结论：其他条件相同时，斜面倾斜角θ越__________(选填“大”或“小”)，斜面越省力，斜面的机械效率越__________(选填“高”或“低”)。
(5)除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与__________(写出一个)有关。
6.小礼在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿木质斜面匀速直线向上拉动物块，读出弹簧测力计的示数收集了下表中的实验数据：(1)分析表中的数据可得出：斜面越缓越力(选填“省”或“费”)。
(2)小礼又进行了第4次实验，她在斜面上铺上棉布使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用同样的操作读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，她测得这种情况下斜面的机械效率为55.6%，把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出斜面的机械效率与______和______有关。
(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力______物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)请用第三次实验的数据算出木块在斜面上受到的摩擦力是______N。
7.如图所示，在“探究斜面”活动中，已知斜面长s=60cm，与之对应的高ℎ=30cm。
现用弹簧测力计进行两次操作：(1)沿竖直方向匀速提升小车；(2)沿斜面方向匀速拉动同一小车。
记录数据如下表：(1)沿竖直方向匀速提升小车时，拉力对小车所做的功为______J，沿斜面方向匀速拉动小车时拉力F对小车所做的功为______J；(2)分析数据可以发现：利用斜面可以______，但不能______(均选填“省力”或“省功”)；(3)根据以上数据计算此过程中斜面的机械效率为______(结果保留一位小数)。
8.小明发现，沿斜坡向上拉物体时，斜坡越陡，所需拉力越大，那么斜面的机械效率是不是越大呢？为了研究斜面的机械效率与哪些因素有关，小明设计了如下实验装置，并用同一块木板做了三次实验，数据记录如表格所示：实验次数斜面的倾斜程度物块重G/N斜面高度ℎ/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.1 5.012较陡100.3 6.7145% 3最陡100.58.4160%(1)实验前要理解有用功、总功和额外功的概念，其中总功是指拉力所做的功，而拉力除了要克服物体重力做功外，还需要克服摩擦阻力做功，根据上述概念可知，测量斜面机械效率时的机械效率的表达式是η=____(用表格中的字母表示)；(2)在计算出第一次的机械效率之后，综合分析三次实验的数据可以得到的结论是：_____________；(3)根据“W总=W有+W额”的关系可以计算出第1次实验中物体所受的摩擦力为____N。
9.实验小组的同学用如图甲所示装置探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”改变斜面倾角(斜面与水平面的夹角)和木块的重力，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块，记录的部分实验数据如表所示。
实验次数斜面斜面高度斜面长度木块重力沿斜面拉机械效率η(1)试验中调整斜面的倾斜程度时，要使斜面倾角由30°变为45°应将垫块向______(选填“左”或“右”)移动。
(2)第2次试验中，斜面的机械效率为______%；木块和斜面的内能增加了约______J。
(3)第1、2次试验是为了探究斜面的机械效率与______的关系；分析3次实验的数据，可知在其他条件一定时，______。
(4)如果对原实验装置做如图乙所示的改进，与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做实验的好处是______。
10.小明在测定斜面的机械效率时，猜想：“斜面坡度越大，斜面的机械效率也越大”.请你设计实验验证其猜想，并填写实验报告．(1)实验目的：___________________(2)实验器材：除了图中的器材，你还需要的测量工具有_______(2)实验步骤(可用画图或文字表述):11.小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”．实验前他有如下猜想：A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关．B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．(1)实验中，沿斜面向上匀速拉动物体。
(2)下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据．①第次实验时斜面的机械效率为%．②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与_________的关系．③第1次实验中，木块所受摩擦力为___________N．(3)小明利用该实验装置进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功W额外随斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)的变化关系图象如图乙所示．①由图象可知：W额外与L成____________比．②当斜面的水平长度L=0.4m时，拉力做的总功为_________J．③若将木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的数为__________N．12.小明和小华一起探究影响斜面机械效率的因索。
他们认为：机械效率是有用功和总功的比值，用斜面匀速拉动一个物体拉到一定高度时，有用功的大小确定，那影响到总功的就是使用斜面的额外功。
使用斜面时，额外功是拉动物体时，克服摩擦力所做的功，所以我们要研究影响斜面机械效率的因素，可以从物体与斜面的摩擦力入手。
滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度、物体对支持面的压力有关。
(1)他们找了一个斜面，木块(重2N)，木板，棉布，毛巾，弹簧测力计，刻度尺，如图进行实验，并记录下相关数据。
表格中缺的数据应为______。
根据实验数据，得出结论：在其他条件一定的前提下，斜面越______(选填“粗糙”或“光滑”)，斜面的机械效率越高。
(2)小明说：用同一个斜面，物体的重力增加，有用功增大，会增大机械效率。
小华说：用同一个斜面，物体的重力增加，会增大对斜面的压力，会增大摩擦力，增大额外功，减小机械效率。
于是他们拿起实验器材，进行实验，在以上实验器材基础上，他们还需要______(填添加的器材)。
根据实验数据，请你通过计算，选出下面正确的说法______A.小华错误B.小明错误C.小华和小明都错误D.小华和小明都正确分析，当物体的重力增加几倍，压力也会增加几倍，摩擦力也会增加几倍，有用功增大和额外功增大倍数相同。
若物体为5N时，摩擦力是______N。
13.小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示)，测得的实验数据如表中所示：(1)沿斜面拉动物体时，应使其做_____运动．(2)根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为_____J，机械效率是_____．(3)通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越_____．(4)通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下，_____．14.小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示)，测得的实验数据如表中所示：(1)沿斜面拉动物体时，应使其做_______运动。