斜面的机械效率一、填空题（共10 题；共 23 分）1.（2017?烟台）往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m 长的斜面，把120kg 的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为________，若实际用力为500N，斜面的机械效率为________，重物受到的摩擦力为________．（ g 取10N/kg ）．2.（2017?泸州）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，则人对物体做的有用功是________J，斜面的机械效率为________．在高度相同时，斜面越长越________（选填“省力”或“费力”）．3.（ 2013?贵港）用 8N 的拉力把重为 20N 的物体以0.1m/s 的速度沿斜面底端匀速拉上高为0.4m ，长为 1m 的光滑斜面顶端，则拉力做功的功率为________ W；若斜面是粗糙的，把物体沿斜面底端匀速拉上顶端，所用的拉力为10N，此时该斜面的机械效率是________．4.（2016?宜昌）用 2.5N 的拉力将重为5N 的物体沿着长 1m，高 0.4m 的斜面从底部匀速拉到顶端，做的有用功为 ________J．该斜面的机械效率是 ________．5.（ 2013?徐州）如图所示，将一块 1m 长的木板一端架高0.4m ，用 50N 沿木板的拉力把一个重为100N 的小铁块从底端匀速拉到顶端．这里的木板是一种简单机械，称做________，此时效率为 ________，木板对小铁块的摩擦力为________ N．6.（2015?曲靖）如图所示，用一个长为 1.2m 的斜面将重为45N 的物体沿斜面匀速拉到0.4m 的高台上，斜面的机械效率为60%，则把重物拉上高台对做的有用功是________J；物体与斜面间的摩擦力是 ________N．7.（ 2015?南充）如图所示，沿斜面向上拉一个重为 4.5N 的物体到斜面顶端，斜面长 1.2m，高 0.3m ，拉力做功为 2.16J，则这个斜面的机械效率是________ %，物体受到的摩擦力是________ N．8.（ 2015?河池）如图所示，用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块．由图中数据可知，弹簧测力计示数为________ N，斜面的机械效率为________ ．9.（2016?威海）如图所示，把重力为600N 的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3m ，高为 0.9m ，实际推力为 300N，那么物体与斜面之间的摩擦力是________N，斜面的机械效率是________．10.如图所示，在斜面上拉一重50N 的木块到 0.3m 高处木块沿斜面向上移动了1m，共耗时5s，已知拉力为20N，则拉力的功率为 ________ W ，此斜面的机械效率为 ________ ．二、综合题（共20 题；共 276 分）11.（ 2017?绥化）在斜面上将一个质量为0.4kg 的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端（如图所示），所用时间为 4s，斜面长s=1m、高 h=0.2m ，该斜面的机械效率为80%．（ g=10N/kg）求：（1）物体受到的重力．（2）拉力所做的有用功．（3）拉力所做的总功和总功率．（4）物体在斜面上受到的摩擦力．12.（ 2017?潍坊）如图所示，斜面长s=1.5m，高 h=0.3m．建筑工人将重G=500N 的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N．忽略绳子重力．求：（1）该过程拉力 F 做的功；（2）该装置的机械效率；（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小．13. （ 2015?大连）建筑工地上，工人想把一个手推车推到2m 高的平台上，用木板在地面与平台间搭一个6m 长的斜面，工人用平行斜面的240N 的力将手推车推上平台，用时5s．若斜面的机械效率是 50%．试求：（1）工人推车所做的功是多少？（2）工人做功的功率是多少？（3）手推车的重力是多少？14.（ 2015?陕西）如图 1 所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s 与时间 t 的关系如图 2 所示，在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N，此斜面的长为5m ，高为1m，这箱货物重为1500N ．（ 1） 0～ 5s 内，这箱货物处于________ 状态，工人所做的功为________ J．（2） 5～ 30s 内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？（3）该斜面的机械效率是多少？15.（ 2015?揭阳）小明想把重 1000N 的木箱 A 搬到高 h=5m，长 L=10m 的斜面上，如图所示．他站在斜面上，沿斜面向上用 F=600N 的拉力使木箱 A 以 v=0.2m/s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端．求：（1）小明同学拉木箱的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？16.（ 2015?贵州）如图所示，现将重为 5N 的物体 A 沿长 1.2m，高 0.6m 的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中， F 的大小恒为 3N，所有时间是 12s，求：（ 1）物体 A 从底端到顶端的平均速度（ 2）物体 A 从底端到顶端过程中拉力 F 的功率（ 3）求此斜面的机械效率．（保留一位小数）17.（ 2015?荆州）在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200N 的物体沿着长L=5m、高 h=1m 的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300N（不计空气阻力）．求：（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？18.利用如图所示的斜面装置用时10s 可以把重为600N 的物体匀速拉到斜面顶端，斜面长为5m，高为2m，实际拉力为300N．求：（1）拉力做功的功率；（2）该斜面装置的机械效率；（3）若沿斜面方向的拉力为 F，物重为 G，斜面长为 L，高为 H，请利用总功、有用功和额外功的关系推导出摩擦力 f 的表达式，并由表达式判断说明，拉力 F 和摩擦力 f 不是一对平衡力．19.如图所示，小明将重300N 的木箱沿长5m、高 2m 的斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为150N．求：（1）拉力所做的功．（2）斜面的机械效率．20.图示，斜面长S=10m，用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N 的物体由斜面底端 A 匀速推到顶端 B 的过程中，物体克服摩擦力做了100J 的功，求：（1）运动过程中克服物体的重力做的功．（2）斜面的机械效率．21.如图为江铃陆风X7 越野车，该车以其卓越的性能深受消费者喜爱，成为江西品牌的骄傲．当汽车静止在水平路面时四个轮胎与地面总接触面积为0.2m 2 ，载人时人与车的总质量为2000kg ，当越野车匀速爬上一高 10m 、长 16m 的陡坡时，机械效率为50%（g 取 10N/kg ）．求：（1）越野车载人时受到的重力（2）越野车载人时静止在水平路面上对水平路面的压强（3）越野车爬坡时的牵引力．22.如图所示，斜面的长 s为 10m，高 h 为 5m．用沿斜面向上的推力 F，将一个重力为 G=100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B 过程中，物体克服摩擦力 f 做了 100J 的功．求：（1）在此过程中，所做的有用功大小；（2）斜面的机械效率大小．23.为方便老人出行，我市一些公共场所设计了专用通道（如图斜面）．若小林的爷爷和轮椅共重700N，某次出行时，小林在5s 内将爷爷和轮椅沿8m 长的斜面推上 1.2m 高的平台，小林沿斜面所用的推力为150N，请你求解下列问题：（1）推力的功率是多少？（2）此过程中斜面的机械效率是多少？（3）轮椅受到斜面的摩擦力是多少？（轮椅内部部件间的摩擦忽略不计）24.倾角为 30°的斜面和一个定滑轮构成了一个简单机械.如图，轻绳均平行于斜面、用力拉动重为G1=6N 的物体匀速上滑时，忽略一切阻力，该机械的效率为75%，这一过程中物块升高了0.20m.请完成下列问题.（1）该过程力 F 做的有用功多大；（2）滑轮的重力 G2大小是多少；（3）力 F 多大 .25.工人师傅要将质量100kg 的木箱搬到 1.5m 高的车厢里，他将一块5m 长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N 的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，（g=10N/kg ）求：（1）工人所做的有用功 ________，总功 ________；（2）斜面的机械效率 ________（3）物体和斜面之间的摩擦力是 ________26.斜面是一种简单机械，盘山公路近似处理为斜面．如图所示，一辆客车在盘山公路上匀速行驶，客车质量为 7000kg，向上行驶过程中牵引力保持4 5的功率行驶 5.4km 到了高为 500m 2×10N 不变，以1.2 × 10W的山顶，耗时15min ，求：（1）汽车的行驶速度；（2）盘山公路的“机械”效率；（ 3）已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为730%，汽油热值 q=4.6 ×10J/kg，客车从山脚到山顶消耗了多少kg 的汽油？27.如图所示，利用这个滑轮装置将重为100N 的物体从斜面的低端匀速拉到，某位置所用的时间为5s，在此过程中，绳端拉力为60N，物体沿斜面移动的距离为5m ，上升的高度为2m，求：（1）拉力做的功是多少？（2）拉力的功率是到少？（3）该装置的机械效率是多少？28.如图所示，现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端，已知木箱重400N，人对车的推力F=75N，斜面长L=4m，斜面高h=0.5m ，求：（1）对木箱所做的有用功；（2）这种情况下的机械效率．29.在建设工地上，工人把重 1000N 的物体沿着长 s=5m、高 h=1m 的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为 250N （不计空气阻力）．求：（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？30.如图所示，工人将底面积为0.25m 2的一箱货物装到卡车上，需要用木板搭建一个斜面．卡车车厢底部离地的高度为 1.2m，所用木板长 5m ．工人沿着斜面匀速将重为1000N 的货物推上车，用时 1min ，若该斜面的机械效率为40%，求：（1）这箱货物平放在水平面上时，对水平面的压强有多大？（2）工人沿斜面的推力是多少牛？（3）工人推力所做的功率是多少瓦？（4）货物受到斜面的摩擦力是多少牛？三、计算题（共 1 题；共 15 分）31.（ 2014?梧州）一卡车车厢底板距地面 1.5m 高，小军把3m 长的钢板AB 搭在车厢底板上，构成一个斜面，如图所示，他沿着斜面方向用 500N 的力，把一个木箱由 B 处推到 A 处，已知木箱重为 800N ，推木箱的时间是 50s，在这一过程中，求：（1）小军做的功；（2）小军做功的功率；（3）斜面的机械效率．答案解析部分一、填空题1.【答案】 400N；80%；100N【解析】【解答】解：（ 1）斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功： W 有=Gh=mgh=120kg × 10N/kg × 1m=1200J；Fs=mgh=1200J，解得：F==400N；（ 2）人所做的总功：W 总 =Fs=500N×3m=1500J；斜面的机械效率：η = × 100%= × 100%=80%；（ 3） W 总 =W 有 +W 额即： Fs=Gh+fs所以 f= = =100N；答：（1）人做有用功为1200J；（ 2 ）斜面的机械效率为 80%；（ 3 ）摩擦力为 100N．【分析】（1）人做的有用功是将物体沿斜面推上小车，即将物体升高了h，故有用功为人克服重力做功，利用功的原理由 W=mgh=Fs，可求得施加的推力；（ 2）利用已求得的有用功和总功，由机械效率公式可求得斜面的机械效率；（ 4）人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功，则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力．2.【答案】 30；80%；省力【解析】【解答】解：（1）克服物体重力所做的功为有用功，则有用功：W 有 =Gh=10N×3m=30J；（ 2）拉力做的总功：W 总 =Fs=7.5N×5m=37.5J；斜面的机械效率：η =× 100%=× 100%=80%．（3）由功的原理可知，在高度相同时，斜面越长越省力．故答案为： 30； 80%；省力．【分析】（ 1）克服物体重力所做的功是有用功，利用W=Gh 计算拉力所做的有用功；（2）拉力所做的功是总功，利用W=Fs 计算拉力所做的功；机械效率等于有用功与总功的比值；（3）由功的原理知，斜面越长越省力．3.【答案】 0.8；80%【解析】【解答】解：拉力的功率为：P===Fv=8N×0.1m/s=0.8W；斜面的机械效率：η= × 100%=× 100%=× 100%=80%．故答案为：0.8；80%．【分析】（ 1）根据公式P===Fv 计算 F 的功率；（ 2）根据公式η=×100%=×100%计算其机械效率．4.【答案】 2； 80%【解析】【解答】解：（ 1）有用功： W 有用 =Gh=5N×0.4m=2J；（ 2）总功： W 总=Fs=2.5N×1m=2.5J，该斜面的机械效率：η =× 100%=× 100%=80%．故答案为： 2； 80%．【分析】（ 1）根据 W=Gh 求出有用功；（2）根据 W=Fs 求出总功，根据η=×100%求出机械效率．本题主要考查的是学生对有用功、总功和机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目．5.【答案】斜面； 80%； 10【解析】【解答】解：①倾斜放置的木板是一种简单机械，称做斜面；② 斜面的机械效率为η= × 100%=× 100%=80%；③W=Fs，所以木板对小铁块的摩擦力为f=====10N．故答案为：斜面；80%； 10．【分析】①一端高，一端低，用来提高物体的倾斜放置的装置叫斜面；② 已知物重和斜面高度，可以得到有用功；已知拉力和斜面长度，可以得到总功；已知有用功和总功，可以得到斜面的机械效率；③ 已知有用功和总功，可以得到额外功；已知额外功和斜面长度，利用功的变形公式得到摩擦力．6.【答案】 18；10【解析】【解答】解：由题，重物拉上高台对做的有用功：W 有 =Gh=45N×0.4m=18J；斜面机械效率：η===，所以： 60%=，解得： f=10N ．故答案为： 18； 10．【分析】在斜面上匀速拉动物体，那么克服物体重力做的功为有用功，克服摩擦力做的功为额外功；而总功是有用功、额外功之和．机械效率是有用功与总功的百分比．7.【答案】 62.5； 0.675【解析】【解答】解：有用功： W 有用 =Gh=4.5N×0.3m=1.35J；总功： W 总 =2.16J，斜面的效率：η=× 100%=× 100%=62.5%；额外功：W 额 =W 总﹣ W 有用 =2.16J﹣ 1.35J=0.81J，因为 W 额=fs，所以摩擦力大小：f===0.675N．故答案为： 62.5%；0.675．【分析】（ 1）已知物体重力和提升的高度，根据公式W=Gh 可求有用功；已知总功，根据η=可求得机械效率；（ 2）求出额外功，利用W 额 =fs 求摩擦力．8.【答案】 6； 80%【解析】【分析】（ 1）弹簧测力计读数：首先确定每一个大格和每一个小格的读数，然后读数．（2）知道物体的重力、升高的距离求出有用功，知道拉力和斜面的长度求出总功，根据机械效率公式求出机械效率．【解答】解：（1）图中弹簧测力计的分度值为 0.2N，弹簧测力计示数为 6N，弹簧测力计显示拉力大小，所以拉力大小为6N．（2） h=20cm=0.2m ， s=50cm=0.5m，W 有 =Gh=12N×0.2m=2.4J，W 总 =Fs=6N×0.5m=3J，机械的效率是：η===80%．故答案为： 6； 80%．9.【答案】 120； 60%【解析】【解答】解：①由题知，斜面长 s=3m，斜面高 h=0.9m ，物体重 G=600N，推力 F=300N；有用功： W 有用 =Gh=600N×0.9m=540J，推力做的总功：Fs=300N×3m=900J，额外功： W 额外 =W 总﹣ W 有用 =900J﹣ 540J=360J，由 W 额外 =fs 得摩擦力：f== =120N ；② 斜面的机械效率：η =× 100%=× 100%=60%．故答案为： 120； 60%．【分析】把物体匀速推到斜面顶端，提升重物做的功是有用功，克服摩擦力所做的功是额外功，推力做的功是总功，斜面的机械效率是有用功跟总功的比值．本题考查了使用斜面时摩擦力和机械效率的计算，区分使用斜面时有用功、额外功和总功是解题的关键．10.【答案】 4 ； 75%【解析】【解答】由题意可知：木块的重力G=50N，斜面的高度h=0.3m，所用的拉力F=20N，斜面的长度L=1m，所用的时间 t=5s，则拉力所做的功W 总=FL=20N× 1m=20J，拉力的功率P=W 总/t=20J/5s=4W ；所做的有用功 W 有 =Gh=50N×0.3m=15J，斜面的机械效率。