2019中考物理知识点全突破系列专题66斜面的机械效率(含解析).docx
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1、1斜面的机械效率一、单选题1.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面 AB、AC 以相同的速度从底部匀速拉到顶点 A,已知 ABAC,施加的力分别为 F1、F 2拉力做的功为 W1、W 2 , 拉力做功的功率分别为 P1、P 2 , 则下列判断中正确的是( ) A.F1F 2 , W 1=W2 , P 1P 2B.F1F 2 , W 1W 2 , P 1P 2C.F1F 2 , W 1W 2 , P 1P 2D.F1F 2 , W 1=W2 , P 1P 22.如图所示,斜面长 3m,高 0.6m,建筑工人用绳子在 6s 内将重 500N 的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是 150N(
2、忽略绳子的重力)。则下列说法正确的是( )A.斜面上的摩擦力是 50NB.拉力的功率是 50WC.拉力所做的功是 300JD.斜面的机械效率是 80%3.如图所示 ,有一斜面长为 L,高为 h,现 用力 F 沿斜面把物重为 G 的木块从底端匀速拉到顶端。己知木块受到斜面的摩擦力为 f。若不考虑其它阻力 ,则下列说法错误的是( )A. 减小斜面的倾斜程度,可以提高斜面机械效率 B. 减小木块与斜面间的摩擦,可以提高斜面机械效率 C. 斜面的机械效率为: D. 斜面的机械效率为: 4.用功率恒为 160W 的拉力,使质量为 5kg 的物体以 4m/s 的速度沿 30角的斜坡匀速拉到坡顶,已知斜坡长
3、 60m,则下列说法错误的是( )A. 物体从斜坡底端到达坡顶的时间是 15s B. 物体上坡时的牵引力是 40NC. 物体上坡时受到的摩擦力为 15N D. 斜面的机械效率是 50%5.一个斜面高为 h , 长为 l , 该斜面的机械效率为 .现把重为 G 的物体沿斜面匀速向上移动,则物体受到的滑动摩擦力的大小为( )2A. G B. G C. D. 6.在斜面上将一个质量为 5kg 的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为 40N,斜面长 2m、高 1m。把重物直接提升 h 所做的功作有用功。g 取 10N/kg,下列说法正确的是( )A. 物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用
4、B. 做的有用功是 40JC. 此斜面的机械效率为 62.5% D. 物体受到的摩擦力大小为 10N7.如图所示,在斜面上将一个重 9N 的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为 5N,斜面长 3m,高 1m。则下列说法中不正确的是:( ) A.该过程中做的有用功为 9JB.这个斜面的机械效率为 60%C.物体所受到的摩擦力是 5ND.减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率8.将一个重为 4.5N 的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示),斜面长 1.2m,高 0.4m,斜面对物体的摩擦力为 0.3N(物体大小可忽略)则下列说法正确的是( ) A.沿斜面向上的拉力 0.3NB.有用功 0
5、.36J,机械效率 20%C.有用功 1.8J,机械效率 20%D.总功 2.16J,机械效率 83.3%9.在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式,所用动力最小的是(不计机械自重、绳重和摩擦)( ) A. B. C. D.10.如图所示,将一个重为 10N 的木块沿倾角为 30斜面匀速向上拉至顶端,拉力为 8N,斜面高 5m,下列说法中正确的是( )A. 拉力做功为 40J B. 摩擦力大小为 3N C. 摩擦力大小为8N D. 机械效率为 80%二、填空题311.如图所示,斜面长 5m,高 1m,把重为 5000N 的物体匀速地推向斜面顶端,若斜面是光滑的,则推力为_N;如果斜面不光
6、滑,其斜面的机械效率为 80%,则所用推力为_N,物体受到的摩擦力为_N。12.利用斜面移动物体可以_(选填“省力”、“省距”、“省功”)小明想把重 1000N 的木箱搬到高 4m,长 10m 的斜面上,如图所示,他站在斜面上,沿斜面向上用 F=500N 的拉力将木箱以v=0.2m/s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端,则小明拉木箱的功率_ ,斜面的机械效率为_,木箱在斜面上的匀速运动时受到摩擦力为_ 13.如图所示,工人用 3m 长的斜面,把 120kg 的木箱推上 1m 高的卡车,假设斜面光滑则需要施加的推力为_ N;若实际用力为 500N,斜面的机械效率为_ ,重物受到的摩擦力为_ N(
7、g 取 10N/kg)14.斜面高为 1m,长为 3m,工人用 400N 沿斜面方向的力将重为 900N 的箱子匀速推到车上在这过程中工人做的有用功是_J,机械效率为_;若不计摩擦,实际推力为_N.15.如图,在斜面上将一个重为 5N 的物体匀速拉到顶端,沿斜面向上拉力为 2N,斜面长 4m,高 1m。则拉力做的有用功为_J,斜面的机械效率为_。16.在如图所示的斜面上,一工人用 200N 的拉力,将一重为 250N 的物体,从底端匀速拉到顶端,用时6s,则此过程中物体受到的拉力_斜面对物体的摩擦力(选填“大于”、“等于”、“小于”),拉力做功的功率为_W。417.工人利用斜面和滑轮将物体从斜
8、面底端匀速拉到顶端,斜面高 1m,长 2m,物体重 500N,平行于斜面的拉力 200N,所用时间 10s。拉力的功率为_W,把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功,则这个装置的机械效率为_。18.如图所示,斜面长 S=0.6m,高 h=0.3m用沿粗糙斜面方向的拉力 F , 将一个重为 G=10N 的小车由斜面底端匀速拉到顶端,运动过程中小车克服摩擦力做了 1.2J 的功探究斜面是否省力,应比较_的关系;探究斜面能否省功,要比较_的关系;此斜面的机械效率是_,拉力 F的大小_N.19.工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端,斜面高 1m,长 2m,物体重 500N,平行于斜面的拉力
9、200N,所用时间 10s。在此过程中,物体动能_(选填“增大”、“减小”或“不变”)。重力势能_(选填“增大”、“减小”或“不变”)。拉力的功率为_W,把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功,则这个装置的机械效率为_。20.如图所示,沿斜面把质量为 12kg 的一个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力是 F=100N,斜面长2m、高 1m,则其机械效率是_%,物体所受摩擦力是_N(取 g=10N/kg)21.如图所示,将质量为 80kg 的木箱,用一个平行于斜面向上的拉力从底端匀速拉到斜面顶端。斜面长10m、高 3m,在此过程斜面的机械效率为 80%则拉力做的功为_J,拉力所做的额外功为_J
10、若换一个质量小一点的木箱,用力匀速拉到斜面顶端,此时斜面的机械效率将_。(选填“增大”、“不变”或“减小”)22.如图所示,用一个长为 1.2 m 的斜面将重为 45 N 的物体沿斜面匀速拉到 0.4 m 的高台上,斜面的机械效率为 60%,则把重物拉上高台时做的有用功是_J,物体与斜面间的摩擦力是_N.23.如图所示,某同学用 6N 的拉力将重为 8N 的物体拉上高 3m、长 5m 的斜面,则该斜面的机械效率_。24.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,则这个过程人做的总功是_J
11、,斜面的机械效率为_。525.如图所示,工人用沿斜面向上大小为 500N 的推力,将重 800N 的货物从 A 点匀速推至 BC 水平面上的B 点;已知 AB 长 3m,BC 距地面高 1.5m。则此斜面的机械效率为_。26.某同学利用长 2m、高 1.2m 的斜面匀速拉动一重物,若其机械效率为 75%,额外功仅为克服斜面对重物的摩擦力所做的功,则所受摩擦力与物体的重力之比为_。27.某人用平行于斜面的拉力,把一个重为 1000N 的物体,沿着长 5m、高 1m 的斜面由底端匀速拉到顶端,拉力的大小为 250N,则拉力所做的有用功为_ J,此斜面的机械效率为_。 28.如图小明同学用弹簧测力计
12、拉着重为 8N 的木块沿斜面向上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图所示,则把木块由斜面底端拉到顶端时小明做功为_J,木块和斜面间的摩擦力为_N。6答案解析部分一、单选题1.【答案】D 【解析】【解答】将同一物体分别沿光滑斜面(无摩擦力)AB、AC 以相同的速度,匀速拉到顶点 A,拉力 F1、F 2对物体所做的功等于物体克服重力所做的功,而同一物体升高相同的高度克服重力做的功相同,故 W1=W2;又因 ,W 相同,ABAC,所以 F1F 2 , 再由 知,速度相同,F 1F 2 , 则 P1P 2.故答案为:D.【分析】斜面越长,越省力,利用物体的重力和上升的高度可以计算有用功,功和时间的比值
13、计算功率。2.【答案】A 【解析】【解答】(1)拉力 F 做的功:W 总 Fs150N3m450J;有用功:W 有用Gh500N0.6m300J,额外功:W 额 W 总 W 有用 450J300J150J,由 W 额 fs 可得,物体在斜面上受到的摩擦力:f 50N,A 符合题意、C 不符合题意;(2)拉力的功率:P 75W,B 不符合题意;(3)斜面的机械效率: 100% 66.7%,D 不符合题意。故答案为:A。【分析】利用 W=Fs 计算该过程拉力 F 做的功;利用 W 有 =Gh 求出有用功,利用 W 额 =W 总 -W 有 求出额外功,然后利用 W 额 =fs 计算货物箱在斜面上受的
14、摩擦力大小;利用 P= 求拉力做功功率;斜面的机械效率等于有用功与总功之比.3.【答案】A 【解析】【解答】当减小斜面的倾斜程度时,木块对斜面的压力逐渐变大,在接触面粗糙程度不变时,压力越大,物体受到的滑动摩擦力就越大,所做的额外功就越多,斜面的机械效率就越低,A 符合题意;减小斜面与物体间的摩擦,可以减小额外功,而有用功不变,总功减小,有用功与总功的比值变大,可以提高斜面的机械效率,B 不符合题意;此过程中,克服物体重力所做功为有用功,即:W 有 =Gh;拉力做的功是总功,即:W 总 =FL;则斜面的机械效率为: , C 不符合题意;克服斜面上的摩擦所做的功为额外功,即 W 额 =fL;所以
15、,总功:W 总 =W 有 +W 额 =Gh+fL,则斜面的机械效率为:, D 不符合题意。故答案为 A。【分析】摩擦力做的功为额外功,有用功不变时,额外功越大斜面的机械效率越低;根据功的计算公式 W=Fs 可表达拉力做的功,即总功;再根据 W=Gh 表达有用功;然后根据机械效率的计算公式可表达斜面的效率 ;有用功与额外功之和为总功,由此根据机械效率的计算公式可表达斜面的效率 。4.【答案】D 【解析】【解答】A.物体从斜坡底端到达坡顶的路程为 60m,速度为 4m/s,所以是 t= = =15s,故 A 正确;B.牵引力的功率恒为 160W,物体的速度是 4m/s,所以牵引力是 F= = =4
16、0N,故 B 正确;C.根据 30角对应的直角边是斜边的一半,可知斜面的高为 30m,此过程中拉力做的,总功为 W 总=Fs=40Nx60m=2400J,有用功为 W 有用 =Gh=mgh=5kgx10N/kgx30m=1500J,则做的额外功为 W 额外 =W 总 -W 有用 =2400J-1500J=900J,所以摩擦力大小为 f=W 额外 /s= =15N,故 C 正确;斜面的机械效率是 =W 有用 /W 总 = =62.5%,故D 错误。故答案为:D【分析】已知斜坡的长和物体运动速度,利用公式 t= ,即可求出物体从斜坡底端到达坡顶的时间;已知功率和速度,利用公式 F= ,即可求出牵引
17、力;先根据 30角对应的直角边是斜边的一半,得出斜面7的高,然后分别求出总功、有用功和额外功,再利用公式 f=W 额外 /s,即可求出摩擦力;根据(3)中求出的总功和有用功,再利用公式 =W 有用 /W 总 , 即可求出斜面的机械效率。5.【答案】D 【解析】【解答】有用功为: ;根据 得总功为: ;则额外功为: 额外功为克服摩擦力所做的功,所以可得摩擦力为:。D 符合题意。故答案为:D【分析】此题考查有关斜面机械效率的计算(W 有用 =Gh;W 总 =Fs),容易出错的是摩擦力的计算,我们要知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功,明确总功应等于有用功与额外功之和.6.【答案】C 【解析】【
18、解答】A、将物体匀速拉到高处的过程中,物体受到了重力、支持力、摩擦力、拉力共 4 个力的作用;A 不符合题意;B、所做的有用功: ;B 不符合题意;C、所做的总功: ,此斜面的机械效率: ,C 符合题意;D、所做的额外功: ;由 可得,物体受到的摩擦力: ,D 不符合题意。故答案为:C。【分析】对物体进行受力分析,受重力、支持力、摩擦力和拉力;根据公式 W=Gh 可求提升物体所做的有用功;利用公式 = 计算出机械效率;总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功,根据 W 额 =fs求出物体所受斜面的摩擦力.7.【答案】C 【解析】【解答】A、拉力做的有用功:W 有用 =Gh=9N1m=9J,A
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