专题38 斜面问题综合难题填空题 -2024年物理中考题型专练（全国通用）

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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. （2023江苏泰州）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. （2023内蒙古赤峰）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. （2023湖北宜昌）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.（2023深圳） 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. （2023四川内江）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. （2023黑龙江绥化）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，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L=3m，高h=1.5m。若该过程中斜面的效率为60%，力F所做的功为________J。
【答案】1500
【解析】工人所做的有用功为W有=Gh=600N×1.5m=900J
由得
10.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
11.如图所示，用沿斜面向上大小为4N的拉力，将一个重5N的物体从斜面底端匀速拉至顶端。已知物体沿斜面上滑的距离为5m，上升的高度为3m，则物体受到的摩擦力为________N，斜面的机械效率为________。
【答案】 (1) 1 (2) 75%
【解析】
（1）有用功W有=Gh=5N×3m=15J
总功W总=Fs=4N×5m=20J
额外功W额=W总-W有=20J-15J=5J
摩擦力f==1N
（2）斜面的机械效率
η==75%
12. 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。
13. 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
14. 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%。
15.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）．
【答案】（1）人做有用功为1200J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）摩擦力为100N．
【解析】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；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；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．
（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。
16.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%
17．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。
18.如图所示，已知斜面长5m，高3m，绳端拉力为50N。利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中:
物体沿斜面向上运动的速度为_______m/s；绳端移动的距离是_______m；拉力的功率是_______W；机械效率是________。
【答案】1；10；100；60%
【解析】（1）v物＝ eq \f(s物,t)＝ eq \f(5m,5s)＝1m/s；
（2）s绳＝2s物＝2×5m＝10m；
（3）W总＝Fs绳＝50N×10m＝500J
P总＝ eq \f(W总,t)＝ eq \f(500J,5s)＝100W；
（4）W有用＝Gh＝100N×3m＝300J
η＝ eq \f(W有用,W总)×100%＝ eq \f(300J,500J)×100%＝60%。