2026年中考物理二轮力学实验专题【难点突破】专项训练10测量斜面的机械效率

**基本信息** 聚焦斜面机械效率测量与探究，以控制变量法为核心，构建“概念-公式-影响因素-实验设计”的完整逻辑链，强化科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础计算|2题（1、4题）|机械效率公式η=Gh/Fs直接应用，省力大小ΔF=F₀-F计算|从有用功、总功概念推导机械效率公式，建立力与功的定量关系| |影响因素探究|4题（1、2、5、7题）|控制变量法分析倾角、粗糙程度对省力大小及效率的影响|通过对比实验数据，归纳倾角增大效率提高、粗糙程度增大效率降低的规律| |实验设计|2题（3、6题）|变量控制（如斜面高度、物体重力）、实验步骤规范设计、结论推导|从实际问题（滑草比赛、盘山公路）出发，运用科学探究方法解决实际问题|

10 测量斜面的机械效率专项训练-2026届中考物理二轮力学实验专题【难点突破】 一、实验题 1．用如图所示装置探究斜面省力大小及机械效率是否与斜面倾角、表面粗糙程度有关。甲、乙斜面倾角相等，与丙的不相等；甲、丙斜面表面粗糙程度相同，与乙的不相同。先用弹簧测力计竖直向上匀速缓慢提升重物0.24m高，弹簧测力计示数F0＝20.0N；再分别在三个斜面上沿斜面向上匀速缓慢拉动这个重物到同一高度，弹簧测力计示数和斜面长度如表所示。 次数 斜面 弹簧测力计示数F/N 斜面长度L/m 省力大小ΔF/N（ΔF＝F0﹣F） 机械效率η% 1 甲 17.4 0.30 ？ 92.0 2 乙 18.2 0.30 1.8 87.9 3 丙 14.0 0.40 6.0 ？ 根据表中数据回答下列问题： （1）斜面甲省力大小ΔF甲＝_______N； （2）斜面丙的机械效率η丙＝_______； （3）比较甲、乙实验结果，可以认为_______；比较甲、丙实验结果，可以认为_______（选填序号，有可能不止一项正确）。 A．斜面省力大小与斜面倾角有关 B．斜面省力大小与斜面表面粗糙程度有关 C．斜面省力大小与斜面倾角和表面粗糙程度都有关 D．斜面机械效率与斜面倾角有关 E.斜面机械效率与斜面表面粗糙程度有关 F.斜面机械效率与斜面倾角和表面粗糙程度都有关 2．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 10 0.1 5.0 1 2 较陡 10 0.3 6.7 1 45% 3 最陡 10 0.5 8.4 1 60% （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：其他条件相同时，______； （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。 3．六一儿童节前夕，小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛，比赛须知如图所示。为了赢得比赛，他们全家进行了讨论。小明认为：高度一定，越陡的坡用时应越短，要选择最陡的坡；妈妈认为：体重越大，滑行用时越少，应让体重最大的爸爸和妹妹参加。请你选择小明或小明妈妈的观点设计一个实验进行探究，为优化参赛方案提供建议。 答案一：选择小明的观点设计实验 （1）实验器材：___________ （2）实验步骤：______________________。 （3）实验结论：______________________。 答案二：选择妈妈的观点设计实验 （1）实验器材：___________ （2）实验步骤：______________________。 （3）实验结论：___________ 4．小敏在利用斜面搬运物体A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，他通过在斜面上匀速直线拉动物体进行了实验探究（如图所示），测得的实验数据如表所示： 实验序号 斜面的倾斜程度 物体重力G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率 η/% ① 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 62.5 ② 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68.2 ③ 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.25 1.55 （1）根据表中的数据可求出第③次实验中斜面的机械效率是 ___________%； （2）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：斜面越陡，越 ___________； （3）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：在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率 ___________。 5．实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率影响因素”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，如图所示，收集了表中的实验数据。 实验次数 斜面长度s/m 斜面高度h/m 物块重力G/N 拉力F/N 机械效率η 1 1 0.2 5 2.5 40.0% 2 1 0.4 5 3.4 58.8% 3 1 0.6 5 4.2 71.4% 4 1 0.6 5 5.0 (1)分析表中实验1、2、3的数据可得出：斜面倾斜程度越小越______（选填“省”或“费”）力； (2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上毛巾，保持斜面高度和长度与第3次实验相同，他们测得这种情况下斜面的机械效率为______； (3)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； (4)当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力______（选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。 6．小明乘坐汽车沿盘山公路上山，联想到，盘山公路就是一个大斜面。对此小明 猜想：“沿斜面匀速直线向上拉小车，如果小车越重，斜面的机械效率就越高”。请你设计实验验证小明的猜想。 (1)探究问题：___________。 (2)除图所示的器材以外，还需要的实验器材有 ___________； (3)设计实验数据表格______，并用测量的物理量写出斜面效率的表达式___________。 7．如图所示是小明测量斜面的机械效率的实验装置，及实验数据记录表： 斜面的倾斜程度 物块重（N） 斜面高（m） 沿斜面拉力（N） 斜面长（m） 机械效率 较缓 10 0.1 5.0 1 20% 较陡 10 0.3 6.7 1 45% 最陡 10 0.5 8.4 1 60% （1）沿斜面拉动木块时，应保持测力计的弹簧轴线与斜面______；并且使木块做______运动； （2）比较表中“物块重”和“______”两栏对应的数据，可知斜面是一种______（选填“省力”或“力”）的简单机械； （3）本实验数据还可以分析出斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响，结论是：斜面的倾斜程度越大，______。 8．在“测量斜面的机械效率”实验中，小明小组发现斜面的倾斜程度影响斜面机械效率的大小。为此，小组同学利用如图所示的装置，在不同的倾斜程度下进行了进一步的探究。 （1）实验时，所用斜面的粗糙程度和所拉动的物体应该 _______（选填“相同”或“不相同”）。通过改变斜面与 ________的夹角，来改变斜面的倾斜程度，还要沿着斜面往上 _______拉动物体； （2）实验中，需要测量被拉物体的重力G、弹簧测力计对物体的拉力F、物体在斜面上通过的距离s和物体上升的高度h，可测得斜面机械效率表达式为η＝____________________（用测量的物理量符号表示），通过对比可得到斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响关系； （3）请在图中作出物体受到的G与拉力F的示意图_______。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《10 测量斜面的机械效率专项训练-2026届中考物理二轮力学实验专题【难点突破】》参考答案 1． 2.6 85.7％ BE AD 【详解】（1）[1]斜面甲省力大小 （2）[2]提升物体所做的有用功 沿斜面丙拉动物体所做的总功 该斜面的机械效率 （3）[3]甲、乙两次实验过程中，斜面的倾斜程度相同，粗糙程度不同，弹簧测力计示数、机械效率都不同，由表中数据可知，斜面省力大小与斜面表面粗糙程度有关；.斜面机械效率与斜面表面粗糙程度有关，当斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 故选BE。 [4]甲、丙两次实验过程中，斜面的粗糙程度相同，斜面的倾斜程度不同。分析表中数据可知，斜面省力大小与斜面倾角有关，斜面机械效率与斜面倾角有关，斜面倾角越小越省力，机械效率越低，故AD正确；BCEF错误。 故选AD。 2． 斜面越陡，机械效率越高 4 【详解】（1）[1]总功是指拉力所做的功，实验中沿斜坡向上拉物体时，克服物体自重做的功为有用功，测量斜面机械效率时的机械效率的表达式是 （2）[2]根据表中数据，第一次的机械效率 纵向分析三次实验的数据可以得到的结论是：其他条件相同时，斜面越陡，机械效率越高。 （3）[3]根据W总=W有+W额，第1次实验中做的额外功 W额=W总-W有=Fs-Gh=5.0N×1m-10N×0.1m=4J 而本实验中克服物体与斜面之间的摩擦力做的功为额外功，物体所受的摩擦力为 3． 两个木块、木板、停表、金属片 ①用一木块和木板搭一个斜面，将金属片固定在斜面底端；②用停表测出另一木块从斜面某一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t1；③增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t2 若，选择较陡的滑草坡参赛；若，任选一滑草坡参赛；若，选择较缓的滑草坡参赛 两个木块、木板、停表、大块橡皮泥、金属片 ①用一木块和木板搭一个斜面，将金属片固定在斜面底端；②用停表测出另一木块从斜面顶端由静止滑下到撞击金属片所用时间t1；③将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2 若，选择体重较轻的人和妹妹参赛。若，任选一人和妹妹参赛；若，选择体重较重的人和妹妹参赛 【详解】答案一：选择小明的观点设计实验 （1）[1]实验器材：两个木块、木板、停表、金属片。 （2）[2]实验步骤：①用一木块和木板搭一个斜面，将金属片固定在斜面底端； ②用停表测出另一木块从斜面某一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t1； ③增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t2。 （3）[3]实验结论：若，选择较陡的滑草坡参赛；若，任选一滑草坡参赛；若，选择较缓的滑草坡参赛 答案二：选择妈妈的观点设计实验 （1）[4]实验器材：两个木块、木板、停表、大块橡皮泥、金属片。 （2）[5]实验步骤： ①用一木块和木板搭一个斜面，将金属片固定在斜面底端； ②用停表测出另一木块从斜面顶端由静止滑下到撞击金属片所用时间t1； ③将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2。 （3）[6]实验结论：若，选择体重较轻的人和妹妹参赛；若，任选一人和妹妹参赛；若，选择体重较重的人和妹妹参赛。 4． 80.6 费力 越高 【详解】（1）[1]由表格数据知，第③次实验中，斜面的机械效率 （2）[2]由表格数据知，拉动物体的重力相同时，斜面倾斜程度越陡，所需的拉力越大，即斜面越陡，越费力。 （3）[3]分析表格数据知，当拉动相同重力的物体移动相同的距离时，斜面越陡，机械效率越高。 5．(1)省 (2)60% (3) 斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度 (4)大于 【详解】（1）由表中数据可知，从实验1到实验3，斜面越来越陡，需要的拉力越来越多，越费力，故比较表中实验1、2、3的数据可得出：斜面倾斜程度越小越省力。 （2）克服物体重力所做的有用功为 拉力所做的总功 第4次实验的机械效率为 （3）[1]由表中数据可知，从实验1到实验3，斜面越来越陡，倾斜程度越来越大，机械效率越来越大，说明机械效率与斜面的倾斜程度有关。 [2]由3、4两组实验数据可知，提升相同重物时，斜面越粗糙，机械效率越低，说明机械效率的高低于斜面的粗糙程度有关。 （4）向上沿斜面拉动物体时，拉力不仅要克服重力做有用功，还要克服摩擦力做额外功，所以拉力大于摩擦力。 6．(1)探究斜面机械效率与小车重力的关系 (2)弹簧测力计、刻度尺 (3) 实验次数 弹簧测力计拉力F/ N 小车通过的距离s/m 小车的重力G/N 小车提升的高度h/m 斜面机械效率η/% 1 2 3 【详解】（1）根据小明的猜想“沿斜面匀速直线向上拉小车，如果小车越重，斜面的机械效率就越高”，可知探究问题为：斜面机械效率与小车重力的关系。 （2）在探究斜面机械效率与小车重力的关系实验中，需要测量小车移动的距离、斜面的高度、小车的重力以及沿斜面拉小车的力。已知已有小车和木板等器材，要测量小车移动的距离和斜面的高度，需要用到刻度尺；要测量小车的重力和沿斜面拉小车的力，需要用到弹簧测力计。 （3）[1]为了验证猜想，需要测量不同小车重力下斜面的机械效率，需要记录小车重力G、斜面高度h、斜面长度s、沿斜面拉小车的力F以及根据公式计算出的机械效率。实验数据表格设计如下： 实验次数 弹簧测力计拉力F/ N 小车通过的距离s/m 小车的重力G/N 小车提升的高度h/m 斜面机械效率η/% 1 2 3 [2]在沿斜面拉小车的实验中，有用功，总功。斜面效率的表达式为 7． 平行 匀速直线 沿斜面拉力 省力 斜面的机械效率越大 【详解】（1）[1]弹簧测力计在使用时力的方向应与轴线方向一致，因此沿斜面拉动木块时，应保持测力计的弹簧轴线与斜面平行。 [2]沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直线运动。 （2）[3][4]要比较使用斜面是省力还是费力，需要比较沿斜面所用的拉力和重力的关系，使用需比较表中“物块重”和“沿斜面的拉力”两栏对应的数据；由实验数据可知，在同一次实验中，拉力总是小于重力，由此可知斜面是一种省力的简单机械。 （3）[5]由表中实验数据可知，实验控制了斜面长度不变而高度不断变化，这样斜面的倾斜程度不断变化，实验研究的是斜面成像程度对斜面机械效率的影响，由表中实验数据可知：同一斜面，在物体重力与斜面长度不变时，斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高。 8． 相同 水平面 匀速    【详解】（1）[1][2][3]探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时，应控制斜面的粗糙程度和物体相同，改变斜面的倾斜程度是指改变斜面与水平面的夹角；实验中要匀速沿着斜面往上拉动物体，测力计示数恒定。 （2）[4]对物体做的有用功为W有用=Gh；拉动物体做的总功为W总=Fs，则斜面机械效率为 （3）[5]物体受到重力的方向竖直向下，拉力的方向平行于斜面向上，两个力的作用点在物体的重心，其示意图如下：    答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $