2020—2021学年浙教版 九年级上册科学竞赛辅导 第6讲斜面的机械效率练习题

九年级上册科学竞赛辅导教学案

第6讲 斜面的机械效率

知识要点

1、斜面的主要功能为                 ，

2、理想斜面（不计摩擦），物体在斜面上匀速上滑时，受到的摩擦力为            。

3、实际斜面是有摩擦的，物体在斜面上匀速上滑时，受到的摩擦力为            。

4、影响斜面机械效率的因素有：                          ，与物体拉动的距离和高       ，与拉动物体时的速度        ，计算公式为：              。

在利用斜面拉动物体时，

有用功为：            ，

总功为                ，

额外功为             。

摩擦力的计算公式：_____________________。

机械效率的计算公式：________________.

5、拉动物体在斜面上匀速上升时，摩擦力的大小与拉力是否相等？为什么？

经典例题

1. 如图：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．

（3）①斜面对物体的摩擦力．

②若想增大此斜面的机械效率，可采取什么方法？（答一种方法即可）

2.  如图所示，物体在沿斜面向上拉力的作用下，从倾角为30°的斜面底端匀速拉到斜面的顶端，已知物体所受重力为G，斜面的机械效率为75%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则(    )

2、如图是小枫探究影响斜面机械效率因素的实验装置。他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿着不同的斜面匀速向上运动，实验测量的数据如下表。请你解答下列问题：

（1）在第4次实验中，木块受到的摩擦力是_________N。（结果保留一位小数）

（2）分析第1、2、4次实验数据，尅得出：在斜面光滑程度一定时，______________。

（3）分析第3、4、5次实验数据，可得出：____________________________________。

（4）该实验用到的研究方法是_________。请你再举出一例用此方法的实验_________。

3、在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据。

（1）分析表中数据可得该实验是探究________。 (选填“小明”或“小聪”)的猜想，结论是：在其它条件一定时，斜面__________，机械效率越高。

（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。

①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面。

②用弹簧测力计沿斜面把一木块______拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。

③保持斜面的______不变，改变斜面的_________，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。

④比较两次____________的大小，即可验证猜想是否正确。

4、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：

下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据：

（1）请将表格中空格处的数据填写完整；

（2）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：

①______________________________________________

②______________________________________________

③______________________________________________

（3）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）。

5、在探究斜面的机械效率与倾斜程度关系的实验中，将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，移动1m（如图所示），改变斜面倾斜程度进行多次实验，记录数据如上表。

（1）实验时，应控制斜面的____程度不变。

（2）实验过程中，用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时，物体受到的摩擦力f与拉力F的大小关系为f        F（选填“>”、“=”或“<”）。

（3）通过实验得出的结论是：同一斜面的倾斜程度越小，机械效率越____，越省力。请举出一个应用斜面省力的实例：________________。

6、小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图17所示。下表是他们实验记录的有关数据。                  

（1）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为            __。

（2）在第2次实验中，拉力做的总功是___________J，斜面的机械效率是__________。

（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其它条件一定时，____________。

（4）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越_________（选填“省力”或“费力”）。

课内检测

1、小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题。

某天，他用一块较长的木板N与木块M及弹簧测力计，按如下方法研究滑动摩擦力有关的因素。先将长木板N平放，用弹簧测力计拉着木块M在N上做匀速直线运动，如图甲，此时木块M所受滑动摩擦力为f甲；然后再将N支起，仍然用弹簧测力计拉着木块M沿N斜向上做匀速直线运动，如图乙，此时木块M所受滑动摩擦力为f乙。对小明同学的实验讨论正确的是（    ）

A．两次M所受滑动摩擦力f甲 ＜ f乙           B．小明实验是研究滑动摩擦力与压力大小的关系

C．乙情况弹簧秤的示数等于f乙                  D．小明实验时控制相同的量是压力的大小

2．如图所示，将同一重物用甲、乙两种机械举高，甲的机械效率为η甲，乙机械效率为η乙，且η甲∶η乙=7∶5，则分别使用这两种机械时的拉力之比F1∶F2=      。若甲、丙两滑轮完全相同，提升的重物也相同，则F1      F3 ，若丙的机械效率为η丙，则η甲      η丙。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

3．斜面上有一个重为100 N的箱子A，通过定滑轮与重60 N的重物B相连，在3 s内物体A沿斜面匀速向上滑动了1.5 m，此重物B落地，箱子A又经过0.2 s向前滑动了20 cm停下来。若斜面长5米，高2米，则箱子与斜面间的滑动摩擦力是      牛；在箱子滑动过程中重物B共对箱子做了      焦的功；重物B对箱子A做功的功率是      瓦。(忽略绳重及滑轮的摩擦力)

4．如图所示，物体G所受到的重力大小为40N.

（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功.

（2）若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功.

（3）比较上述两种情况，你能得出什么结论？

课后作业

1、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的物体从底端匀速拉到顶端．已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是（　　）

2、利用如图所示的动滑轮将重为G的物体匀速地拉上斜面，设斜面长为L，高为h，滑轮的重力及摩擦力均不计，根据功的原理，则拉力为（　　）

3、斜面的机械效率是80%，用100牛顿的力可匀速地将400牛顿重的物体沿斜面推上去，则这个斜面的高h与长L之比是（　　）

A．3.2：1     B．1：4      C．1：5      D．5：1

4、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，设斜面长为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．Gh/Fs   B．Gh/（F-f）s     C．Gh/（F+f）s    D．Gh/fs

5、如图所示，斜面长4m，高2m。质量为50kg的小明站在斜面顶端，用平行于斜面向上的75N的拉力将100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，g=10N/kg，那么（ ）

A、小明对物体做的总功为1300J

B、斜面的机械效率是75%

C、物体所受的摩擦阻力为75N

D、物体所受的摩擦阻力为25N

6、如图是小明“探究斜面的机械效率与倾斜程度关系”的实验装置，他在实验时用弹簧测力计拉着重为6N的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动，实验数据记录如下表．

（1）在第一次试验中木块受到的摩擦力是       N，第2次实验中拉力所做的额外功是        J，机械效率是       ．

（2）（2）小明完成两次实验后，得出的结论是：光滑程度一样的斜面，其倾斜程度越大，机械效率越高．你觉得他的结论        （选填“可靠”或“不可靠”），理由是                 ．

（3）（3）斜面在生产、生活中随处可见．在盘山公路、镊子、螺丝钉、汽车方向盘中，应用了斜面的是                ．

7、某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．

分析表中的数据可得出：通过将下方的木块向    移动来调整斜面，斜面越缓越     力。

（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，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”）．

例1．       试分析木板对木块A有没有静摩擦力？

例2．图4中物块A重10N，A和桌面间的动摩擦因数μ=0.25，当悬挂物B重3N时，开始沿桌面滑动。求：

(1)B物体重1N时A与桌面间的摩擦力多大？

(2)B物体重6N时，A与桌面的摩擦力多大？

(3)当A物体上再加上重10N的C物体，B物体重5N时，A与桌面的摩擦力多大？