2024年中考物理重难点汇编之斜面及斜面的机械效率

斜面及斜面的机械效率 一、利用机械效率计算 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WF=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WG=Gh，根据机械功的原理（使用任何机械都不省功），得FL=Gh,所以F=Gh/L，由于L>h，所以可以省力。 3、斜面的机械效率的计算： 斜面装置 有用功 不用机械直接将重物提到h时克服重力所做的功 W有用=Gh 总功 拉力所做的功 W总=FL或W总=Gh+fL 额外功 克服摩擦力做的功 W额外=W总-W有用或W额外=fL 机械效率 用用功与总功的比值 或 4、探究影响斜面的机械效率的因素： a. 在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高； b. 斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关； c. 在其他条件一定时，斜面表面粗糙程度越大，机械效率越低； d. 斜面的机械效率与物体重力无关。 5、提高斜面机械效率的方法: 在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高，斜面表面粗糙程度越小，机械效率越高。所以提高斜面机械效率的方法是增大斜面的倾斜程度、减小斜面表面粗糙程度。 6、影响斜面拉力大小的因素：物体重力G、斜面的倾角、斜面的粗糙程度。 （1）物体重力G、斜面的倾角相同时，斜面越光滑越省力； （2）斜面的倾角、斜面的粗糙程度相同时，物体重力越小越省力； （3）物体重力G、斜面的粗糙程度相同时，斜面的倾角越大越省力。 7、斜面的应用： 盘山公路、螺旋（饮料瓶瓶盖、木螺丝、螺杆、螺母、螺旋式千斤顶）、楼梯、滑梯等。 二、中考题型分析 在中考试卷中，斜面及斜面的机械效率是力学常考知识点，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。中考中，主要以实验、计算形式考查，分值在2分—6分左右。 ★常考知识点一：斜面机械效率的计算 典例1.如图是小明做“测量提升物体所做功”的实验装置图，他用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速上升，拉力为，木块重，斜面高，长。小明将木块从斜面底部匀速拉到顶部，用时，则： 拉力做功的功率是多少？ 该斜面的机械效率是多少？ ★常考知识点二：斜面摩擦力的计算 典例2.小金用如图所示装置将一个重的木箱匀速拉到高的平台上，固定斜面长，用的力拉绳，木箱由底端上升到顶端用时，不计绳重及绳子与滑轮的摩擦，拉木箱的绳子始终与斜面平行，求： 木箱沿斜面运动的速度； 整个装置的机械效率； 木箱受到斜面的摩擦力大小。 ★常考知识点三：斜面机械效率的计算（盘山公路） 典例3.如图是为了上山方便而修建的盘山公路，盘山公路相当于斜面。若从山底到山顶的盘山公路长，山高，一辆质量为的小型货车用从山底开上山顶，牵引力保持不变，取求： 车行驶过程中牵引力所做的功； 牵引力做功的功率； 该盘山公路的机械效率。 ★常考知识点四：斜面机械效率的计算（滑轮组） 典例4.随着疫情防控形势的好转，人民群众的生产生活秩序逐步恢复正常，各地的基础设施项目正在热火朝天的开工建设。如图所示，某建筑工地上，工人通过固定在斜面顶端的滑轮组把工件匀速拉上斜面。已知斜面高，长，工人施加的拉力，工件的质量，工件沿斜面上升的速度；若不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，取。求： 拉力做功的功率； 整个装置的机械效率； 工件所受斜面的摩擦力。 跟踪训练 5.如图所示，将一个重的物体用沿斜面向上的拉力匀速拉到斜面的顶端，物体沿斜面移动的距离为，上升的高度为。 求：斜面的机械效率； 物体所受到的摩擦力。 6.在斜面上将一个重的物体匀速拉到高处如图，沿斜面向上的拉力为，斜面长、高。把重物直接提升所做的功作为有用功，求这个斜面的机械效率。 7.在建筑工地上，工人把重的物体沿着长、高的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，若斜面的机械效率为不计空气阻力。问： 工人拉力所做的总功是多少？ 物体和斜面之间的摩擦力是多大？ 8.水平地面上放置重为、边长为正方体物块，如图甲所示。现用斜面将物块由底端匀速拉到顶端，如图乙所示。已知平行于斜面的拉力为，物体移动的距离为，升高，用时。取。求： 拉力的功率。 斜面的机械效率。 斜面与物块间的摩擦力。 9.如图，一辆货车匀速从山底开到山顶。货车重为，货车发动机的功率保持不变，山坡长，高为，牵引力保持不变，不计空气阻力。求： 汽车从山底开到山顶所做的有用功。 山坡的机械效率。 汽车在山坡上行驶时的摩擦力。 10.天