专题12 以斜面为素材的中考问题练----2025年中考物理三轮复习查缺补漏77个亮点特色微专题集中专项练习

2025年中考三轮复习查缺补漏77个亮点特色微专题集中练 专题12 以斜面为素材的中考问题练 一、选择题 1.如图所示，滑块在斜面上匀速下滑，下列有关说法正确的是（　　） A．滑块所受重力的方向垂直斜面向下 B．滑块所受弹力的施力物体是地面 C．滑块受到重力、弹力的作用 D．滑块受到重力、弹力和摩擦力的作用 2．如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离．下列说法正确的是（不计空气阻力）（　　） A．钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性 B．木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多 C．钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大 D．木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持 3．近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　） A．他对重物做了4800J的功 B．他做功的功率为16W C．此次简易斜面装置的机械效率为50% D．斜面是一种省力杠杆 4. 如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（ ） A. 拉力做功为3J B. 物体受到摩擦力为1.5N C. 在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D. 若以的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 5．工人用如图所示装置把重为1000N的物体，从斜面底部匀速拉到2m高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时20s。工人对绳子的拉力为400N，动滑轮重为20N，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列计算结果正确的是（　　） A．绳子对物体的拉力为780N B．绳子对物体做的功为4000J C．工人做功的功率为100W D．整个装置的机械效率为62.5% 6. 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是（　　） A. 物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用，合力为0 B. 推力所做的功是2500J C. 斜面的机械效率为80% D. 物体受到斜面的摩擦力为100N 7. 如图所示，将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为3.6N，在斜面上移动的距离s=1.2m，物体升高的高度h=0.3m，则（　　） A. 物体所受的摩擦力3.6N B. 物体克服重力做功4.32J C. 拉力做功2.7J D. 斜面的机械效率62.5% 8. 如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 利用此装置既可以省力，也可以省功 B. 物体受到的摩擦力为50N C. 对物体所做的有用功为500J D. 该斜面的机械效率为 9. 为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（　　） A. 该装置使用滑轮是为了更加省力 B. 此过程中物块的动能转化为重力势能 C. 物块所受摩擦力的方向沿斜面向下 D. 若绳子突然断开，物块将立即下滑 10. 如图所示，斜面的长为高的4倍，物体恰能在斜面上匀速下滑，下滑一段距离的过程中，该物体重力 做的功和克服阻力做的功相等。若用平行于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面时，斜面的机械效率 为（　　） A. 20% B. 25% C. 50% D. 75% 11.如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f。则斜面的机械效率为（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示，在平行于斜面拉力F作用下物体沿斜面匀速上升，物体重8N，拉力为5N，斜面长为1.2m，高为0.6m。下列说法正确的是（　　）    A．物体的机械能不变 B．斜面的效率为62.5% C．物体所受的拉力与摩擦力是一对平衡力 D．物体与斜面间的摩擦力为1N 13.一个小球从斜面滚下，用照相机每隔0.1s拍摄一次，记录小球运动情况的照片如图所示，则（　　） A．小球从A点运动到D点用时0.4s B．小球从A点运动到D点的平均速度为0.75m/s C．小球AC段的平均速度大于CD段平均速度 D．小球整个运动过程中速度越来越快 14. 如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过B点到达C点，图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是（　　）    A．段距离为 B．段平均速度为 C．小车从点到点做匀速直线运动 D．若小车过A点后才开始计时，测出段平均速度将偏大 15. 如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内，用大小为600N的力将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是（　　）    A．使用斜面，既可以省力，也可以省距离 B．物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下，大小为600N C．推力做功的功率为240W D．工人此次利用的斜面机械效率为83.3% 16. 如图所示，一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端，如果小球经过A点时具有的重力势能为50J，若不计空气阻力，以下说法正确的是 （ ） ( A ) A．小球到达底端时动能大于50J B．小球从顶端到达底端的过程中，重力势能转化为动能 C．小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能 D．小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能 17. 如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是（　　） A. 用斜面可以省力也可以省功 B. 匀速推动重物的速度越大，推力越大 C. 匀速推动重物的速度越大，推力做功越多 D. 匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大 18. 如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧，物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑，最终在斜面上的B点保持静止。请比较这一过程物块重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。（不计空气阻力） 19. 如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（ ） A. 0~10s内，箱子做加速运动 B. 0~10s内，箱子所受摩擦力为100N C. 10~20s内，推力F的功率为160W D. 10~20s内，箱子所受摩擦力为200N 二、填空题 1. 在“测量小车运动的平均速度”的实验中，后半程的路程是BC段的距离，下列能得出后半程运动时间的方案是：_____（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 甲方案：让小车从A点由静止开始运动，同时开始计时，到B点停止计时 乙方案：让小车从B点由静止开始运动，同时开始计时，到C点停止计时 丙方案：用小车从A点由静止开始运动到C点的时间减去甲方案中测得的时间 2. 如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 ______J，斜坡的机械效率为 ______（精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为______N。 3. 如图所示，将重5N的物体分别沿光滑的两个斜面由底端匀速拉到顶端，F1=2.1N，F2=3.5N。根据实验数据，写出斜面的一条特点：________。 4. 如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速档，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大______。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为_______。 5. 如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，请问对物体A做的有用功是______J，对物体B做的额外功是______J。 6. 如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向 _____；斜面的机械效率为 _____。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 _____的方法可以提高斜面的机械效率。 7. 如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是________%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是_______s。 8.如图，斜面长L=5m，高h=2m。小华用平行于斜面向上的拉力F，用10s将重为150N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，物体沿斜面匀速向上运动时所受摩擦阻力恒为20N。则拉力所做的功为______J，拉力的功率为______W。 9.如图所示，斜面长5m，高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150N，绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为______N（g取10N/kg）。 10. 如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m，在此过程中，物体上升过程中受到的摩擦力为 N，这个斜面的机械效率为 ；如果斜面的倾斜程度增大，在其他条件均不变的情况下，机械效率 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 11. 如图，小明将一个重为3N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为1.25N，小车沿斜面移动的距离s＝1.6m，上升的高度h＝0.6m。则小明对小车做的有用功是 　　J，斜面的机械效率是 　 　。 12.如图所示，一卡车车厢车底底板距地面1.5m高，小张把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N。则小张推木箱做功大小为________J,这个过程中，斜面的机械效率大小为_____（结果保留一位小数）。 13．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。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10Nkg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为 　J，整个装置的机械效率为　 　，小车A与斜面间的摩擦力大小为　 　N． 14.如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是________%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是_______s。 15．如图所示，固定的斜面长s＝1.2m，高h＝0.3m。沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端。拉力的功率为 　　W，斜面的机械效率为 　　。 三、作图与实验探究题 1．如图，一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面，请画出物体在上滑过程中所受的力的示意图．（力的作用点画在物体的重心） 2. 小聪探究斜面的机械效率时，将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm，B点距水平地面高度h为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到B点，用时2s，则这段过程中拉力F做功的功率P=______W，斜面的机械效率η=_____%，木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f=________N。 3.物理实验小组的同学在学习“测量平均速度”时，想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度，设计了如图所示的实验装置；让小车从带有刻度（分度值为1cm）的斜面顶端由静止滑下，图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间（圆圈里面的数字分别表示“小时∶分∶秒”），则 ( 2 3 4 5 6 7 8 9 10 dm C B A 15 ∶ 35 ∶ 20 15 ∶ 35 ∶ 22 15 ∶ 35 ∶ 23 ) （1）该实验是根据公式　　 进行测量的； （2）通过分析图中所给信息可以判断：小车从斜面顶端运动到底端的过程中　　（选填“是”或“不是”）做匀速直线运动； （3）小车在AC段运动的平均速度vAC是　　 m/s； （4）在实验前必须熟练使用电子表，如果小车到达C点还没有停止计时，则会使所测量的运动时间偏　　 ． 四、应用题 1. 如图，一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率，用弹簧测力计连接细绳，跨过定滑轮将重为6N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6m，物体上升的高度为0.3m，弹簧测力计的示数为4N。求此过程中。 （1）做的有用功； （2）该装置的机械效率。 2. 早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取10N/kg。求此次取水的过程中 （1）人做的有用功为多少？ （2）辘轳的机械效率多大？ （3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？ 3. 天门山盘山公路是网红打卡地，公路共计99道弯，似玉带环绕，层层叠起，直冲云霄，公路全长大约10km，公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”，实现省委省政府提出的“立标打样”、“办一次会、兴一座城”的目标要求，天门山景区购置了一批新能源纯电动客车，客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。（行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变，g取10N/kg）请完成下列问题： （1）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为多少？ （2）盘山公路的机械效率为多少？ （3）整个过程中，电动机的牵引力为多少？汽车受到的阻力为多少？ 4．一辆质量为1.68t的氢燃料新能源汽车行驶在一段盘山公路上（可简化成斜坡），在11200N的牵引力作用下，从坡底以5m/s的速度匀速行驶2min到达高为100m的坡顶，在此过程中，汽车显示共消耗氢96g；（g取10N/kg，氢的热值为1.4×108J/kg） （1）汽车牵引力做了多少功？ （2）斜坡的机械效率是多大？ （3）求汽车发动机的热机效率。    5．如图所示，斜面长4m，高0.9m，建筑工人用绳子在5s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力为150N（忽略绳子的重力），求： （1）拉力所做的功； （2）斜面的摩擦力； （3）斜面的机械效率。 6. 如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到顶端所用的时间为。沿斜面向上的拉力，斜面中，，物体与斜面的接触面积为100cm2，斜面对物体的支持力为。求； （1）物体在斜面上的速度； （2）物体对斜面的压强； （3）斜面的机械效率。（计算结果保留一位小数） 7.如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了，某同学用的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为，斜面长，斜面高，。求： （1）箱子受到的重力； （2）箱子受到的摩擦力； （3）斜面的机械效率； （4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。 8．工人师傅要把一个质量为200kg的箱子装上车他们先搭了个斜面，如图，然后用平行与斜面的水深不变的拉力F将箱子沿斜面一直拉至车厢。拉力F=625N，已知斜面长s=8 m，车厢高h=2m，拉力F=625N，（g取10N/kg），求： （1）运动过程中箱子克服重力做了多少功？ （2）斜面的机械效率是多大？ （3）运动过程中摩擦力的大小。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年中考三轮复习查缺补漏77个亮点特色微专题集中练 专题12 以斜面为素材的中考问题练 一、选择题 1.如图所示，滑块在斜面上匀速下滑，下列有关说法正确的是（　　） A．滑块所受重力的方向垂直斜面向下 B．滑块所受弹力的施力物体是地面 C．滑块受到重力、弹力的作用 D．滑块受到重力、弹力和摩擦力的作用 【答案】D 【解析】物体匀速下滑，受力平衡，对物体进行受力分析即可求解，注意不能分析下滑力． 物体匀速下滑，受力平衡，对物体进行受力分析即可求解，注意不能分析下滑力． A.重力的方向是竖直向下的，故A错误； B.物体受到的弹力方向垂直斜面向上，故B错误； C、D.物体匀速下滑，受力平衡，对物体进行受力分析可知，物体受到重力、支持力，向上的滑动摩擦力，下滑力是效果力不能分析，故C错误，D正确．故答案为：D． 点评：本题主要考查了同学们受力分析的能力，注意不能分析下滑力，难度不大，属于基础题． 2．如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离．下列说法正确的是（不计空气阻力）（　　） A．钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性 B．木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多 C．钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大 D．木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持 【答案】B 【解析】（1）钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用； （2）根据W=Fs分析解答； （3）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． （4）力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因． A、钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用，而不是因为它具有惯性．故A错误； B、根据W=Fs可知，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多．故B正确； C、钢球在斜槽上向下滚动时，不计空气阻力，但钢球还受到摩擦力作用，钢球滚下时需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以，钢球的机械能会减少．故C错误； D、木块被撞出一段距离，是因为木块受到力的作用，其运动状态发生了变化，不能说明物体的运动需要力来维持．故D错误． 故选B． 【点评】此题考查惯性、功的大小比较、机械能守恒、力与运动的关系，涉及到的知识点较多，综合性较强，要求学生具有扎实的力学基 3．近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　） A．他对重物做了4800J的功 B．他做功的功率为16W C．此次简易斜面装置的机械效率为50% D．斜面是一种省力杠杆 【答案】D 【解析】A.做的总功：W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J，故A错误； B.做功的功率为：P＝＝＝20W，故B错误； C.重物的重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N， 李军对重物做的有用功： W有用＝Gh＝2400N×2m＝4800J， 简易斜面装置的机械效率： η＝＝×100%＝80%，故C错误； D.据课本知识可知，斜面本质上是一种省力杠杆，故D正确。 4. 如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（ ） A. 拉力做功为3J B. 物体受到摩擦力为1.5N C. 在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D. 若以的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 【答案】D 【解析】A．拉力做的有用功为 斜面的机械效率为75%，则拉力做功为 故A错误； B．此过程中额外功为 有图可知，斜面的长度为 物体受到摩擦力为 故B错误； C．在匀速拉动过程中，物体的质量不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，物体的机械能变大，故C错误； D．若以的速度匀速拉动物体，此过程中摩擦力大小不变，则额外功不变，有用功也不变，总功也不变，因此斜面机械效率仍为75%，故D正确。 故选D。 5．工人用如图所示装置把重为1000N的物体，从斜面底部匀速拉到2m高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时20s。工人对绳子的拉力为400N，动滑轮重为20N，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列计算结果正确的是（　　） A．绳子对物体的拉力为780N B．绳子对物体做的功为4000J C．工人做功的功率为100W D．整个装置的机械效率为62.5% 【答案】AD。 【解析】（1）从图中可知绳子的股数n＝2，工人对绳子的拉力为F＝400N， 对动滑轮受力分析，受到上面的两段绳子对其竖直向上的拉力、竖直向下的重力和下面的绳子对其竖直向下的拉力F绳， 则2F＝G动+F绳，得出F绳，进而得出绳子对物体的拉力； （2）斜面与水平地面的夹角为30°，平台高2m，根据数学知识可知斜面的长为s＝4m，根据W＝F绳s得出绳子对物体做的功； （3）绳子自由端移动的距离s′＝2×4m＝8m，根据W总＝Fs′得出工人做的功，根据P＝得出工人做功的功率； （4）克服物体重力做的功为有用功，根据W有用＝Gh得出有用功，整个装置的机械效率η＝得出机械效率。 A、从图中可知绳子的股数n＝2，工人对绳子的拉力为F＝400N， 对动滑轮受力分析，受到上面的两段绳子对其竖直向上的拉力、竖直向下的重力和下面的绳子对其竖直向下的拉力F绳， 则2F＝G动+F绳，得出F绳＝2F﹣G动＝2×400N﹣20N＝780N, 故绳子对物体的拉力也为780N，故A正确； B、斜面与水平地面的夹角为30°，平台高2m，根据数学知识可知斜面的长为s＝4m， 绳子对物体做的功W＝F绳s＝780N×4m＝3120J，故B错误； C、绳子自由端移动的距离s′＝2×4m＝8m， 工人做的功W总＝Fs′＝400N×8m＝3200J， 工人做功的功率P＝＝＝160W，故C错误； D、有用功W有用＝Gh＝1000N×2m＝2000J， 整个装置的机械效率η＝×100%＝×100%＝62.5%，故D正确。 故选：AD。 【点评】本题考查功率、功、机械效率的有关计算，并考查受力分析的知识，综合性较强，有一定难度。 6. 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是（　　） A. 物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用，合力为0 B. 推力所做的功是2500J C. 斜面的机械效率为80% D. 物体受到斜面的摩擦力为100N 【答案】A 【解析】A．物体在斜面上运动的过程中受重力、支持力、推力、摩擦力共4个力的作用，处于平衡状态，合力为0，故A错误，符合题意； B．推力所做的功是 故B正确，不符合题意； C．推力做的有用功为 斜面的机械效率为 故C正确，不符合题意； D．推力做的额外功为 物体受到斜面的摩擦力为 故D正确，不符合题意。故选A。 7. 如图所示，将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为3.6N，在斜面上移动的距离s=1.2m，物体升高的高度h=0.3m，则（　　） A. 物体所受的摩擦力3.6N B. 物体克服重力做功4.32J C. 拉力做功2.7J D. 斜面的机械效率62.5% 【答案】D 【解析】ABC．克服物体重力做功即有用功为 拉力做的功即总功为 额外功为 由可得，摩擦力为 故ABC不符合题意； D．根据可得，斜面的机械效率为 故D符合题意。故选D。 8. 如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 利用此装置既可以省力，也可以省功 B. 物体受到的摩擦力为50N C. 对物体所做的有用功为500J D. 该斜面的机械效率为 【答案】D 【解析】A．使用任何机械都不省功，所以利用此装置不能省功，故A错误； BC．由题意知，将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功 W有=Gh=100N×4m=400J 所做的总功 W总=Fs=50N×10m=500J 额外功 W额=W总-W有=500J-400J=100J 物体所受的摩擦力 故BC错误； D．该斜面的机械效率 故D正确。故选D。 9. 为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（　　） A. 该装置使用滑轮是为了更加省力 B. 此过程中物块的动能转化为重力势能 C. 物块所受摩擦力的方向沿斜面向下 D. 若绳子突然断开，物块将立即下滑 【答案】C 【解析】A．该装置使用的是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故A错误； B．物块沿斜面匀速向上运动，动能不变，物体的重力势能是拉力F做功增加的，故B错误； C．物块相对斜面斜向上运动，受到的滑动摩擦力与其相对运动方向相反，所以摩擦力沿斜面向下，故C正确； D．若绳子突然断开，物块由于惯性会先继续向上运动，故D错误。故选C。 10. 如图所示，斜面的长为高的4倍，物体恰能在斜面上匀速下滑，下滑一段距离的过程中，该物体重力 做的功和克服阻力做的功相等。若用平行于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面时，斜面的机械效率 为（　　） A. 20% B. 25% C. 50% D. 75% 【答案】C 【解析】设斜面高为h，则斜面长s=4h，物体在斜面上匀速下滑过程中克服重力做的功W有=Gh，由题意知重力做的功和克服阻力做的功相等，即fs=Gh 用平行于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面时所做的总功 W总=W额+W有=fs+Gh=2Gh 斜面的机械效率为 故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 11.如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f。则斜面的机械效率为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】有用功为W有=Gh 总功为W总=Fs 斜面的机械效率为 η= 12. 如图所示，在平行于斜面拉力F作用下物体沿斜面匀速上升，物体重8N，拉力为5N，斜面长为1.2m，高为0.6m。下列说法正确的是（　　）    A．物体的机械能不变 B．斜面的效率为62.5% C．物体所受的拉力与摩擦力是一对平衡力 D．物体与斜面间的摩擦力为1N 【答案】D 【解析】A．物体沿斜面匀速上升，质量不变、速度大小不变，动能不变； 质量不变、高度增大，重力势能增大； 物体的动能不变、重力势能增大，机械能增大，故A错误； B.拉力做的有用功 总功 斜面的机械效率 ， 故B错误； D.克服摩擦力所做的额外功 物体与斜面间的摩擦力 ， 故D正确； C．拉力F=5N，摩擦力f=1N，二者大小不相等，不是一对平衡力，故C错误。 13.一个小球从斜面滚下，用照相机每隔0.1s拍摄一次，记录小球运动情况的照片如图所示，则（　　） A．小球从A点运动到D点用时0.4s B．小球从A点运动到D点的平均速度为0.75m/s C．小球AC段的平均速度大于CD段平均速度 D．小球整个运动过程中速度越来越快 【答案】D 【解析】（1）已知用照相机每隔0.1s拍摄一次，由图可知小球从A点运动到D点经过了3个时间间隔，据此求出用的时间； （2）读出AD之间的距离和所用的时间，根据v＝求出平均速度； （3）由图可知小球在相同时间内通过的路程越来越大，根据速度公式可知小球在整个运动过程中速度变化以及小球AC段的平均速度与CD段平均速度的大小关系。 A、由图可知，小球从A点运动到D点经过了3个时间间隔，则用时3×0.1s＝0.3s，故A错误； B、AD之间的距离为s＝30.0cm＝0.3m，小球运动的时间为t＝0.3s， 则小球从A点运动到D点的平均速度：v＝＝＝1m/s，故B错误； CD、由图可知小球在相同时间内通过的路程越来越大，所以，根据速度公式可知小球在整个运动过程中速度越来越快，则小球AC段的平均速度小于CD段平均速度，故C错误，D正确。 14. 如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过B点到达C点，图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是（　　）    A．段距离为 B．段平均速度为 C．小车从点到点做匀速直线运动 D．若小车过A点后才开始计时，测出段平均速度将偏大 【答案】D 【解析】A．刻度尺1dm均分10格，则分度值为0.1dm=1cm，段距离为 故A错误； B．段平均速度为 故B错误； C．小车从点到点做加速直线运动，故C错误； D．若小车过A点后才开始计时，测得的时间偏短，由得，测出段平均速度将偏大，故D正确。故选D。 15. 如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内，用大小为600N的力将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是（　　）    A．使用斜面，既可以省力，也可以省距离 B．物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下，大小为600N C．推力做功的功率为240W D．工人此次利用的斜面机械效率为83.3% 【答案】CD 【解析】A．利用斜面可以省力，但费距离，故A错误； B． 推力做的有用功 推力做的总功 推力做的额外功 由可得物体受斜面的摩擦力 ， 方向沿斜面向下，故B错误； C． 推力做功功率 ， 故C正确； D． 斜面的机械效率 ， 故D正确。故选CD。 16. 如图所示，一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端，如果小球经过A点时具有的重力势能为50J，若不计空气阻力，以下说法正确的是 （ ） ( A ) A．小球到达底端时动能大于50J B．小球从顶端到达底端的过程中，重力势能转化为动能 C．小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能 D．小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能 【答案】ABD 【解析】A.小球在光滑斜面运动过程中，机械能守恒。所以在A点机械能等于在斜面底端机械能，小球在底端机械能等于动能，这个动能等于A点机械能，A点机械能等于小球动能和重力势能之和，所以小球在底端动能大于在A点重力势能，也就是大于50J； B.小球在光滑斜面运动过程中，机械能守恒。小球从顶端到达底端的过程中，重力势能转化为动能； C. 小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能； D. 小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能。 17. 如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是（　　） A. 用斜面可以省力也可以省功 B. 匀速推动重物的速度越大，推力越大 C. 匀速推动重物的速度越大，推力做功越多 D. 匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大 【答案】D 【解析】A．根据斜面的工作特点和功的原理可知，用斜面提高物体可以省力，但不能省功，故A错误； B．沿斜面匀速推动物体时，物体在竖直向的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿着斜向下的摩擦力和沿着斜面向上的推力作用下于平衡状态，因此推力大小只与物体的重力斜面的支持力和摩擦力有关，与物体速度无关，故B错误； C．由W=Fs可知，推力做的功与物体在推力方向上移动的距离有关，与物体的速度关，故C错误； D．由P=Fv可知，推力功率与物体的移动速度有关，在推力一定时速度越大，推力的功率越大，故D正确。故选D。 18. 如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧，物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑，最终在斜面上的B点保持静止。请比较这一过程物块重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。（不计空气阻力） 【答案】见解析 【解析】不计空气阻力，说明机械能守恒，W1>W2，物块通过重力做功（W1），将物体的重力势能最终转化为克服摩擦力做功（W2）产生的内能和克服弹簧弹力做功产生的弹性势能，所以W1>W2。 19. 如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（ ） A. 0~10s内，箱子做加速运动 B. 0~10s内，箱子所受摩擦力为100N C. 10~20s内，推力F的功率为160W D. 10~20s内，箱子所受摩擦力为200N 【答案】BD 【解析】A．根据图乙可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，故A错误； B．根据图乙可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，推力F做的功为 克服重力做的功大小为 则摩擦力做的功大小为 故摩擦力的大小为 故B正确。 C．根据图乙可知，10~20s内，箱子运动速度为 10~20s内，根据图丙可知，推力F的大小为 推力F的功率为 故C错误； D．根据图乙可知，10~20s内，箱子做匀速直线运动，推力的大小和摩擦力的大小相等，则可知 故D正确。故选BD。 二、填空题 1. 在“测量小车运动的平均速度”的实验中，后半程的路程是BC段的距离，下列能得出后半程运动时间的方案是：_____（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 甲方案：让小车从A点由静止开始运动，同时开始计时，到B点停止计时 乙方案：让小车从B点由静止开始运动，同时开始计时，到C点停止计时 丙方案：用小车从A点由静止开始运动到C点的时间减去甲方案中测得的时间 【答案】丙 【解析】甲方案：让小车从A点由静止开始运动，同时开始计时，到B点停止计时，此时测的是前半程的运动时间，无法求出后半程运动时间； 乙方案：小车在下滑过程中，到达B点的速度并不为零，所以让小车从B点由静止释放，到达C点的时间，并不等于下半段的时间，其结果不准确； 丙方案：用小车从A点由静止开始运动到C点的时间减去甲方案中测得的时间，即小车在下半程运动的时间，故丙方案可行。 2. 如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 ______J，斜坡的机械效率为 ______（精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为______N。 【答案】 400 83.3% 20 【解析】拉力做的有用功 W有用=Gh=200N×2m=400J 拉力F做的总功 W总=Fs=120N×4m=480J 斜坡的机械效率 拉力做的额外功 W额=W总﹣W有用=480J﹣400J=80J 由W额=fs可得，木箱受到的摩擦力 3. 如图所示，将重5N的物体分别沿光滑的两个斜面由底端匀速拉到顶端，F1=2.1N，F2=3.5N。根据实验数据，写出斜面的一条特点：________。 【答案】斜面粗糙程度相同时，斜面越陡越费力 【解析】将同一个物体沿粗糙程度相同的不同的斜面拉到顶端，斜面越陡，需要的拉力F2越大，说明斜面粗糙程度相同时，斜面越陡越费力。 4. 如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速档，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大______。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为_______。 【答案】 牵引力 40% 【解析】根据功率为 可知，在发动机输出功率一定时，司机常常要换用低速档，这样做可增大牵引力。 此过程中盘山公路斜面的机械效率为 5. 如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，请问对物体A做的有用功是______J，对物体B做的额外功是______J。 【答案】 2 0.5 【解析】由图乙可知，对物体A做的总功为3J，额外功为1J，故对物体A做的有用功 W有=WA总-WA额=3J-1J=2J A、B是两个完全相同的物体，都拉到斜面顶端，故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同；由图乙可知，对物体B做的总功为2.5J，故对物体B做的额外功 WB额=WB总-W有=2.5J-2J=0.5J 6. 如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向 _____；斜面的机械效率为 _____。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 _____的方法可以提高斜面的机械效率。 【答案】 下 80% 减小木板粗糙程度 【解析】货物相对斜面向上运动，所受的斜面的摩擦力沿斜面向下。 如图所示，斜面的长度为l，其高度 斜面的机械效率 斜面与地面夹角和货物质量不变，即有用功保持不变，可通过减少额外功来提高斜面的机械效率。为了减少额外功，可减小摩擦力，压力不变时，可通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦，所以可通过减小木板表面的粗糙程度来提高机械效率。 7. 如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是________%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是_______s。 【答案】 75 2 【解析】拉动物体所做的有用功为 总功为 斜面的机械效率是 根据 可得，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 8.如图，斜面长L=5m，高h=2m。小华用平行于斜面向上的拉力F，用10s将重为150N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，物体沿斜面匀速向上运动时所受摩擦阻力恒为20N。则拉力所做的功为______J，拉力的功率为______W。 【答案】 400 40 【解析】小华拉力做的有用功为 W有=Gh=150N×2m=300J 克服摩擦阻力做额外功为 W额=fL=20N×5m=100J 则拉力所做的功为总功为 W总=W有+W额=300J+100J=400J 拉力的功率为 9.如图所示，斜面长5m，高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为150N，绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为______N（g取10N/kg）。 【答案】30 【解析】有用功W有用=Gh=mgh=20kg×10N/kg×3m=600J 总功W总=Fs=150N×5m=750J 额外功W额=W总-W有用=750J-600J=150J 木块与斜面间的摩擦力 f==30N 10. 如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m，在此过程中，物体上升过程中受到的摩擦力为 N，这个斜面的机械效率为 ；如果斜面的倾斜程度增大，在其他条件均不变的情况下，机械效率 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 0.675N 62.5% 变大 【解析】物体上升过程中所做的有用功为 拉力F对物体做的总功为 物体上升过程中所做的额外功 由可得，物体所受斜面的摩擦力 斜面的机械效率为 若增大斜面的倾角，沿斜面匀速拉动同一物体时，所需的拉力将变大，当斜面的倾角变大时，物体对斜面的压力逐渐变小，在接触面粗糙程度不变时，压力变小，物体受到的滑动摩擦力变小，额外功变小，有用功不变，总功变小，由机械效率公式可知，斜面的机械效率变大。 11. 如图，小明将一个重为3N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为1.25N，小车沿斜面移动的距离s＝1.6m，上升的高度h＝0.6m。则小明对小车做的有用功是 　　J，斜面的机械效率是 　 　。 【答案】1.8；90%。 【解析】（1）小明对小车做的有用功： W有＝Gh＝3N×0.6m＝1.8J； （2）拉力做的总功： W总＝Fs＝1.25N×1.6m＝2J， 斜面的机械效率为： η＝＝×100%＝90%。 12.如图所示，一卡车车厢车底底板距地面1.5m高，小张把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N。则小张推木箱做功大小为________J,这个过程中，斜面的机械效率大小为_____（结果保留一位小数）。 【答案】（1）1800J（2）83.3% 【解析】（1）W总=Fs=600N×3m=1800J （2）W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J η=W有用×100%/W总=1500J×100%/1800J≈83.3% 13．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。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10Nkg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为 　J，整个装置的机械效率为　 　，小车A与斜面间的摩擦力大小为　 　N． 【答案】2×104；80%；1×103。 【解析】（1）小车质量m＝1t＝1000kg， 其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N， 钢绳做的有用功： W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J， （2）不计车长、拉力端移动距离s＝2L＝2×5m＝10m， 拉力做的总功： W总＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J， 整个装置的机械效率： η＝＝×100%＝80%； （3）不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功， W额＝W总﹣W有用＝2.5×104J﹣2×104J＝5×103J， 由W额＝fL可得摩擦力： f＝＝＝1×103N。 14.如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是________%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是_______s。 【答案】 75 2 【解析】拉动物体所做的有用功为 总功为 斜面的机械效率是 根据 可得，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 15．如图所示，固定的斜面长s＝1.2m，高h＝0.3m。沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端。拉力的功率为 　　W，斜面的机械效率为 　　。 【答案】3；80%。 【解析】（1）拉力所做的总功为：W总＝Fs＝5N×1.2m＝6J； 拉力的功率为：P＝＝＝3W； （2）此过程所做的有用功为：W有＝Gh＝16N×0.3m＝4.8J； 则斜面的机械效率为：η＝＝＝80%。 【点评】本题考查了功、功率、机械效率的计算，比较简单。 三、作图与实验探究题 1．如图，一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面，请画出物体在上滑过程中所受的力的示意图．（力的作用点画在物体的重心） 【答案】如图所示 【解析】重力的用点在物体的重心，方向竖直向下；支持力（弹力）的方向垂直接触面指向受力的物体；摩擦力的方向与物体运动方向相反． 物体一定受到竖直向下的重力G，冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力f、斜面对它的支持力F（方向垂直于斜面向上），力的作用点画在物体的重心上。 2. 小聪探究斜面的机械效率时，将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm，B点距水平地面高度h为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到B点，用时2s，则这段过程中拉力F做功的功率P=______W，斜面的机械效率η=_____%，木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f=________N。 【答案】 0.32 62.5 0.3 【解析】斜面的长度 L=80cm=08m 拉力做的总功 W总=FL=0.8N×0.8m=0.64J 拉力做功功率 斜面的高度 h=20cm=0.2m 拉力做的有用功 W有用=Gh=2N×0.2m=0.4J 斜面的机械效率 克服滑动摩擦力做的额外功 W额=W总-W有用=0.64J-0.4J=0.24J 由W额=fL可得物体受到的滑动摩擦力 3.物理实验小组的同学在学习“测量平均速度”时，想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度，设计了如图所示的实验装置；让小车从带有刻度（分度值为1cm）的斜面顶端由静止滑下，图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间（圆圈里面的数字分别表示“小时∶分∶秒”），则 ( 2 3 4 5 6 7 8 9 10 dm C B A 15 ∶ 35 ∶ 20 15 ∶ 35 ∶ 22 15 ∶ 35 ∶ 23 ) （1）该实验是根据公式　　 进行测量的； （2）通过分析图中所给信息可以判断：小车从斜面顶端运动到底端的过程中　　（选填“是”或“不是”）做匀速直线运动； （3）小车在AC段运动的平均速度vAC是　　 m/s； （4）在实验前必须熟练使用电子表，如果小车到达C点还没有停止计时，则会使所测量的运动时间偏　　 ． 【答案】（1）v＝s/t （2）不是（3）0.3 （4）大 【解析】（1）平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值，计算公式为v=S/t （2）由图知，sAB=10dm-6dm=4dm=0.4m，tAB=2s sBC=6dm-1dm=5dm=0.5m，tBC=1s； 则vAB=sAB/tAB=0.4m/2s=0.2m/s， vBC=sBC/tBC=0.5m/1s=0.5m/s 根据上面的计算可知，小车做的不是匀速直线运动． （3）由图知，sAC=10dm-1dm=9dm=0.9m，tAC=15：35：23-15：35：20=3s， 则vAC=sAC/tAC=0.9m/3s=0.3m/s． (4)如果小车到达C点还没有停止计时，那就导致延迟计时，会使所测量的运动时间偏大。 点评：平均速度实验是初中物理属于测量性的实验，抓住实验原理是解决问题的钥匙，难度不大，但需要认真观察，会分析误差。 四、应用题 1. 如图，一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率，用弹簧测力计连接细绳，跨过定滑轮将重为6N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6m，物体上升的高度为0.3m，弹簧测力计的示数为4N。求此过程中。 （1）做的有用功； （2）该装置的机械效率。 【答案】（1）1.8J；（2） 【解析】（1）有用功为 W有=Gh=6N×0.3m=1.8J （2）总功为 W总=Fs=4N×0.6m=2.4J 所以滑轮组的机械效率为 2. 早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取10N/kg。求此次取水的过程中 （1）人做的有用功为多少？ （2）辘轳的机械效率多大？ （3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？ 【答案】（1）400J；（2）80%；（3）60J 【解析】（1）根据题意，人做的有用功为 （2）根据题意可知 （3）根据题意可知 克服水斗做的功为 克服井绳重力及摩擦力做的功为 3. 天门山盘山公路是网红打卡地，公路共计99道弯，似玉带环绕，层层叠起，直冲云霄，公路全长大约10km，公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”，实现省委省政府提出的“立标打样”、“办一次会、兴一座城”的目标要求，天门山景区购置了一批新能源纯电动客车，客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。（行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变，g取10N/kg）请完成下列问题： （1）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为多少？ （2）盘山公路的机械效率为多少？ （3）整个过程中，电动机的牵引力为多少？汽车受到的阻力为多少？ 【答案】（1）6×107J；（2）30%；（3）2×104N，1.4×104N 【解析】（1）客车和游客总重力 G=mg=6000kg×10N/kg=6×104N 电动机对客车和游客所做的有用功 W有用=Gh=6×104N×1000m=6×107J 即电动机对客车和游客所做的有用功为6×107J。 （2）由可得，整个过程所用时间 由可得，总功 W总=Pt=80×103W×2.5×103s=2×108J 盘山公路的机械效率 即盘山公路机械效率为30%。 （3）由 可得，电动机的牵引力 即电动机的牵引力为2×104N。额外功 W额=W总﹣W有用=2×108J﹣6×107J=1.4×108J 由W额=fs可得，汽车受到的阻力 即汽车受到的阻力为1.4×104N。 4．一辆质量为1.68t的氢燃料新能源汽车行驶在一段盘山公路上（可简化成斜坡），在11200N的牵引力作用下，从坡底以5m/s的速度匀速行驶2min到达高为100m的坡顶，在此过程中，汽车显示共消耗氢96g；（g取10N/kg，氢的热值为1.4×108J/kg） （1）汽车牵引力做了多少功？ （2）斜坡的机械效率是多大？ （3）求汽车发动机的热机效率。    【答案】（1）6.72×106J；（2）25%；（3）50% 【解析】（1）已知汽车行驶速度v＝5m/s，行驶时间 t＝2min＝120s 则汽车行驶的路程 s＝vt＝5m/s×120s＝600m 又知汽车牵引力F＝11200N，所以牵引力做功 W＝Fs＝11200N×600m＝6.72×106J （2）已知汽车的质量 m＝1.68t＝1680kg 汽车的重力 G＝mg＝1680kg×10N/kg＝16800N 到达坡顶的高度h＝100m，则汽车做的有用功为 W有用＝Gh＝16800N×100m＝1.68×106J 则斜坡的机械效率 （3）已知消耗氢的质量 m氢＝96g＝0.096kg 则氢完全燃烧放出的热量 Q放＝qm氢＝1.4×108J/kg×0.096kg＝1.344×107J 则汽车发动机的热机效率 5．如图所示，斜面长4m，高0.9m，建筑工人用绳子在5s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力为150N（忽略绳子的重力），求： （1）拉力所做的功； （2）斜面的摩擦力； （3）斜面的机械效率。 【答案】（1）600J；（2）37.5N；（3）75% 【解析】（1）由题意知，拉力将重物拉到斜面顶端所做的功为 （2）重物被被拉到距离地面0.9m的高度，这一过程中，所做的有用功为 由于物体被拉动过程中，所做的总功等于有用功与额外功之和，在这一过程中，额外功为克服斜面摩擦力所做的功，即 由W额=fs可得，物体在斜面上受到的摩擦力为 （3）由，可得，斜面的机械效率为 6. 如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到顶端所用的时间为。沿斜面向上的拉力，斜面中，，物体与斜面的接触面积为100cm2，斜面对物体的支持力为。求； （1）物体在斜面上的速度； （2）物体对斜面的压强； （3）斜面的机械效率。（计算结果保留一位小数） 【答案】（1）1.25m/s；（2）800Pa；（3）66.7% 【解析】（1）物体的速度 （2）物体对斜面的压力 接触面积 物体对斜面的压强 （3）斜面的高度 拉力做的有用功 拉力做的总功 斜面的效率 7.如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了，某同学用的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为，斜面长，斜面高，。求： （1）箱子受到的重力； （2）箱子受到的摩擦力； （3）斜面的机械效率； （4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。 【答案】（1）；（2）20N；（3）80%；（4）见解析 【解析】（1）箱子受到的重力 G=mg=20kg×10N/kg=200N （2）推力所做的功 有用功 额外功 斜面对箱子的摩擦力 （3）斜面的机械效率 （4） 拉动物体沿斜面运动时，斜面坡度越小越省力，可适当减小斜面的坡度。 8．工人师傅要把一个质量为200kg的箱子装上车他们先搭了个斜面，如图，然后用平行与斜面的水深不变的拉力F将箱子沿斜面一直拉至车厢。拉力F=625N，已知斜面长s=8 m，车厢高h=2m，拉力F=625N，（g取10N/kg），求： （1）运动过程中箱子克服重力做了多少功？ （2）斜面的机械效率是多大？ （3）运动过程中摩擦力的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）运动过程中箱子克服重力做的功为 （2）拉力做的总功为 斜面的机械效率为 （3）额外功为 运动过程中摩擦力的大小为 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$