專題11 杠桿、滑輪、斜面的機(jī)械效率

專題11杠桿、滑輪、斜面的機(jī)械效率命題趨勢(shì)備考方向常見(jiàn)題型簡(jiǎn)單機(jī)械包括杠桿、滑輪、斜面，這些經(jīng)典簡(jiǎn)單機(jī)械是中考物理的重要考點(diǎn)。對(duì)于機(jī)械效率，會(huì)分析一次做功中，哪些是有用功，哪些是額外功，哪些是總功顯得尤為重要，也只要分清楚這些知識(shí)點(diǎn)，在答題時(shí)才從容。2024年中考科學(xué)關(guān)于機(jī)械效率的考察要更加注重生活中的現(xiàn)象，多思考生活常見(jiàn)裝置。選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)題、解答題重難點(diǎn)01有用功、額外功、總功的定義(1)有用功:人們提升重物過(guò)程中必須做的功，用w有用表示。(2)額外功:利用機(jī)械時(shí)，人們不得不額外做的功，用W額外表示。(3)總功:人的拉力(動(dòng)力)對(duì)動(dòng)滑輪(機(jī)械)所做的功，用W總表示，W總=W有用+W額外(4)有用功、額外功、總功的單位都是焦(J)?！局匾嵝选繉?duì)于不同的目的，有用功和額外功會(huì)發(fā)生改變，如用水桶從井里提水的過(guò)程中，對(duì)桶中的水所做的功為有用功,而對(duì)水桶做的功為額外功;但當(dāng)水桶不小心掉入井中，我們想辦法從井中將水桶撈出時(shí)，對(duì)水桶所做的功為有用功，而對(duì)殘留在水桶中的水所做的功為額外功。重難點(diǎn)02機(jī)械效率定義公式有用功提升重物過(guò)程中必須要做的功W有額外功利用機(jī)械時(shí)，人們不得不額外做的功W額總功有用功和額外功之和W總＝W有＋W額機(jī)械效率科學(xué)上把有用功跟總功的比值η＝eq\f(W有,W總)×100%重難點(diǎn)03提高機(jī)械效率的途徑:①在所做的有用功不變的情況下，減小額外功，具體方法是改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使機(jī)械更合理，更輕巧，如減少動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)，或換用質(zhì)量小的動(dòng)滑輪，盡量減小摩擦等;②在所做額外功一定的情況下，增大有用功，即在機(jī)械能承受范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力。重難點(diǎn)04常考機(jī)械的有用功、總功、機(jī)械效率計(jì)算簡(jiǎn)單機(jī)械有用功總功額外功機(jī)械效率杠桿W有用=GhW總=FsW額=W總－W有用η=滑輪組W有用=GhW總=FsW總=Gh+G動(dòng)h（不計(jì)繩重和摩擦）W額=W總－W有用W額=G動(dòng)h（不計(jì)繩重和摩擦）η=η=斜面W有用=GhW總=FlW總=Gh+fl（f為摩擦力）W額=W總－W有用W額=fl（f為摩擦力）η=η=重難通關(guān)練（建議用時(shí)：20分鐘）1．如圖所示，小寧用豎直向上的拉力F提升物體，使物體在2s內(nèi)勻速上升了0.1m。已知物體重為1N，動(dòng)滑輪重為0.25N，不計(jì)繩重和摩擦。這一過(guò)程中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．繩子自由端移動(dòng)速度為0.05m/s B．拉力F的大小為0.625NC．拉力F做功為0.125J D．該滑輪的機(jī)械效率為80%2．（2023?椒江區(qū)校級(jí)二模）小明用如圖所示滑輪組拉著A、B物體一起勻速前進(jìn)，繩子自由端運(yùn)動(dòng)了0.2m，若物體B與地面的摩擦力為9N。（繩重，滑輪重，繩與滑輪摩擦不計(jì)）。則下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力F做功為1.8J B．拉力F增加，地面對(duì)B的摩擦力增加C．該滑輪組的機(jī)械效率為80% D．A、B間的摩擦力為0N3．（2023?濱江區(qū)一模）小金用如圖滑輪組提起一個(gè)重物，已知重物重力為G，小金重力為500N，不計(jì)繩子與滑輪之間的摩擦力。以下說(shuō)法中正確的是（）A．若不計(jì)滑輪重力，小金可以提起的重物最大重力不超過(guò)500NB．若小金將繩子豎直向下拉動(dòng)2m，則重物可以提升4mC．若G＝600N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為75%，則動(dòng)滑輪的重力為200ND．若小金向右拉動(dòng)繩子，所需的拉力將會(huì)逐漸增大4．（2023?海曙區(qū)校級(jí)三模）圖中的每個(gè)滑輪重0.5N，物體A重6N，托板重1N。為了提升重物A，在2s的時(shí)間內(nèi)，拉力F的作用點(diǎn)沿豎直方向勻速升高了1.2m，這個(gè)過(guò)程中，不計(jì)滑輪軸摩擦和繩重，則下列分析正確的是（）A．拉力F的大小為1.5N B．天花板對(duì)定滑輪拉力大小為4.5NC．物體A上升的速度為0.6m/s D．滑輪組的機(jī)械效率為80%5．如圖所示，滑輪組在拉力F1的作用下，拉著重300N的物體A以1.5m/s的速度在水平面上勻速移動(dòng)，滑輪組的機(jī)械效率為80%，物體A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受的阻力為56N，拉力F1的功率為P1，若滑輪組在拉力F2的作用下，拉著物體A以0.5m/s的速度在此水平面上勻速移動(dòng)，拉力F2的功率為P2，滑輪自重和繩重忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．F1＝168N，P1＝225W B．F2＝210N，P2＝30W C．F2＝3F1，P1＝P2 D．F1＝F2，P1＝3P26．（2023?杭州模擬）如圖所示，拉力F為5N，物體A以0.1m/s的速度在物體B表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)（B表面足夠長(zhǎng)）；物體B靜止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為12N。下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力F的功率為1.0WB．物體A受到的摩擦力為16NC．滑輪組的機(jī)械效率為75%D．拉力F增大到10N時(shí)，物體B開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)7．（2022?臨安區(qū)一模）如圖是工人師傅搬運(yùn)貨物時(shí)，在地面和卡車的車用間傾斜放置一長(zhǎng)木板搭成斜面，將地面上的貨物沿斜面勻速推上車廂，用時(shí)為t；已知車廂底面離地面高度為h，木板長(zhǎng)s，貨物的質(zhì)量為m，沿斜面所用的推力為F，則工人做的有用功是，工人做功功率是，此斜面的機(jī)械效率為。（以上各空用題中字母表示）8．（2022?北侖區(qū)二模）斜面是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力。那么斜面的省力情況與哪些因素有關(guān)呢？某科學(xué)興趣小組開(kāi)展以下探究?！静殚嗁Y料】斜面的省力情況可以通過(guò)比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來(lái)判定，比值越小越省力?！窘⒓僭O(shè)】假設(shè)1：與斜面的表面材料有關(guān)：假設(shè)2：與斜面的傾斜程度有關(guān)：假設(shè)3：與物體受到的重力大小有關(guān)?！臼占C據(jù)】小明為驗(yàn)證上述猜想，利用如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中所用物塊的材料及表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中相關(guān)的記錄如表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456斜面傾角θ/度303030303540斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物塊重G/N2.02.04.06.02.02.0沿斜面拉力F/N1.251.452.503.751.361.48【得出結(jié)論】分析上述數(shù)據(jù)，斜面的省力情況與有關(guān)?！就卣菇涣鳌恳阎獙?shí)驗(yàn)中，斜面長(zhǎng)均為1.2m、第1次實(shí)驗(yàn)中斜面高為0.6m，則第1次實(shí)驗(yàn)中斜面的機(jī)械效率是%。9．（2022?慈溪市模擬）斜面是生活中常見(jiàn)的簡(jiǎn)單機(jī)械。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）如圖所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重為600的物體從光滑斜面底都勻速推到項(xiàng)部（不考慮物體的大小）。已知斜面長(zhǎng)L＝3m，高h(yuǎn)＝1.5m，則力F＝。（2）請(qǐng)通過(guò)分析推理說(shuō)明當(dāng)光滑斜面高度不變、傾角增大時(shí)，勻速推動(dòng)同一物體時(shí)所用力F的變化情況。10．（2021?拱墅區(qū)二模）如圖甲，質(zhì)量為m的物體A從高度為h、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的斜面上以v1速度勻速下滑；如圖乙，在斜面的頂端固定滑輪將物體A與物體P用輕繩連結(jié)，物體A以v2速度（v1＜v2）勻速沿斜面上升。（1）圖甲中，物體A受到的重力GA物體A對(duì)斜面的壓力F（選填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）圖甲中物體A所受摩擦力f甲圖乙中物體A受到的摩擦力f乙（選填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）當(dāng)圖乙中物體A從斜面底部上升到頂端時(shí)，物體P的重力做的功為。（用相關(guān)字母表示）11．（2023?下城區(qū)模擬）小徐同學(xué)家裝修新房，看到工人師傅使用如圖所示的一種自制的簡(jiǎn)易起重裝置向樓上吊裝笨重的裝修材料，大大減少了工人搬運(yùn)材料的勞動(dòng)強(qiáng)度。小科觀察到電動(dòng)機(jī)的輸出功率800W，將質(zhì)量為80kg的水泥勻速提升到10m高的位置用時(shí)15s。假設(shè)電動(dòng)機(jī)的輸出功率恒定不變（不計(jì)繩重和摩擦），請(qǐng)幫小徐完成下列問(wèn)題：（1）電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力多大？（2）該滑輪組的機(jī)械效率多大？（3）若用該套裝置以0.5m/s的速度提升120kg的水泥，該滑輪組的機(jī)械效率如何變化？12．（2023?拱墅區(qū)校級(jí)一模）如圖，杠桿在水平位置平衡，物體M1重為500N，OA：OB＝2：3，每個(gè)滑輪重為20N，滑輪組的機(jī)械效率為80%，在拉力F的作用下，物體M2以0.5m/s速度勻速上升了5m。（杠桿與繩的自重、摩擦均不計(jì)）求：（1）物體M2的重力；（2）拉力F的功率；（3）物體M1對(duì)水平面的壓力。13．某型號(hào)挖掘機(jī)的質(zhì)量3000kg，兩履帶與地面接觸的總面積1.5m2．挖掘機(jī)在6s內(nèi)將裝滿鏟斗質(zhì)量為0.75t的泥石送到岸邊，挖掘深度H＝2m。（如圖乙所示）（取g＝10N/kg）求：（1）挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？（2）挖掘機(jī)每挖一次泥土并水平移送到岸邊，對(duì)泥土做功多少？（3）若發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率是20kW，挖泥過(guò)程中挖掘機(jī)的機(jī)械效率多大？14．（2021?永嘉縣校級(jí)模擬）在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小明操作正確，如圖是他實(shí)驗(yàn)中的一次實(shí)驗(yàn)情景，如表為他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。鉤碼總重G/N鉤碼上升高度h/cm測(cè)力計(jì)拉力F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/cm1.5100.430（1）實(shí)驗(yàn)中小明應(yīng)緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼緩緩上升。（2）小明由表中數(shù)據(jù)計(jì)算該組實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率η＝125%，由此他認(rèn)為，滑輪組的機(jī)械效率可以大于1。小明的判斷是否正確，請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)情景進(jìn)行分析：。（3）下列因素中對(duì)測(cè)量滑輪組機(jī)械效率無(wú)影響的是。（多選）①繩子繞法②摩擦力③定滑輪重力④動(dòng)滑輪重力⑤物體重力⑥繩子的重力15．（2020?西湖區(qū)校級(jí)二模）如圖所示，斜面長(zhǎng)s＝1.5m，高h(yuǎn)＝0.3m。建筑工人將重G＝500N的貨物箱，用繩子從地面勻速拉到頂端時(shí)，沿斜面向上的拉力F＝150N．忽略繩子重力。求：該過(guò)程拉力F做的功為J，該裝置的機(jī)械效率；貨物箱在斜面上受的摩擦力大小。16．圖甲為某大橋吊裝最后一個(gè)鋼梁實(shí)現(xiàn)合龍的情形，圖乙是起吊裝置的簡(jiǎn)化示意圖。鋼梁質(zhì)量為200t，吊機(jī)將它以0.1m/s的速度提升20m，繩子自由端的拉力F＝1.4×106N。求：（1）圖乙中C為滑輪。（2）提升鋼梁時(shí)，拉力F的功率是多少？（3）此裝置的機(jī)械效率是多少？（小數(shù)點(diǎn)后保留一位）

專題11杠桿、滑輪、斜面的機(jī)械效率重難通關(guān)練（建議用時(shí)：20分鐘）1．如圖所示，小寧用豎直向上的拉力F提升物體，使物體在2s內(nèi)勻速上升了0.1m。已知物體重為1N，動(dòng)滑輪重為0.25N，不計(jì)繩重和摩擦。這一過(guò)程中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．繩子自由端移動(dòng)速度為0.05m/s B．拉力F的大小為0.625NC．拉力F做功為0.125J D．該滑輪的機(jī)械效率為80%【解答】解：A、由圖知，n＝2，繩子自由端移動(dòng)距離s＝2h＝2×0.1m＝0.2m，繩子自由端移動(dòng)速度v=sB、不計(jì)繩重及摩擦，拉力F=12（G+G動(dòng)）C、拉力做的功W總＝Fs＝0.625N×0.2m＝0.125J，故C正確；D、有用功：W有用＝Gh＝1N×0.1m＝0.1J，滑輪組的機(jī)械效率：η=W2．（2023?椒江區(qū)校級(jí)二模）小明用如圖所示滑輪組拉著A、B物體一起勻速前進(jìn)，繩子自由端運(yùn)動(dòng)了0.2m，若物體B與地面的摩擦力為9N。（繩重，滑輪重，繩與滑輪摩擦不計(jì)）。則下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力F做功為1.8J B．拉力F增加，地面對(duì)B的摩擦力增加C．該滑輪組的機(jī)械效率為80% D．A、B間的摩擦力為0N【解答】解：A、由圖可知，n＝3，繩重，滑輪重，繩與滑輪摩擦不計(jì)，拉力F為：F=1nf則拉力做的功為：W總＝Fs繩＝3N×0.2m＝0.6J，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)拉力F增加時(shí)，B對(duì)地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，所以地面對(duì)B的摩擦力不變，故B錯(cuò)誤；C、物體B移動(dòng)的距離為：s物=1ns繩=1有用功為：W有＝fs物＝9N×0.2則該滑輪組的機(jī)械效率為：η=WD、A水平方向不受外力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以A、B間的摩擦力為0N，故D正確。故選：D。3．（2023?濱江區(qū)一模）小金用如圖滑輪組提起一個(gè)重物，已知重物重力為G，小金重力為500N，不計(jì)繩子與滑輪之間的摩擦力。以下說(shuō)法中正確的是（）A．若不計(jì)滑輪重力，小金可以提起的重物最大重力不超過(guò)500NB．若小金將繩子豎直向下拉動(dòng)2m，則重物可以提升4mC．若G＝600N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為75%，則動(dòng)滑輪的重力為200ND．若小金向右拉動(dòng)繩子，所需的拉力將會(huì)逐漸增大【解答】解：由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝2。A、不計(jì)繩子與滑輪之間的摩擦力，若不計(jì)滑輪重力，拉力F=12G，而小金的最大拉力F最大＝G人＝500N，可以提起的重物最大重力G最大＝2FB、若小金將繩子豎直向下拉動(dòng)s＝2m，重物提升高度h=1ns=1C、不計(jì)繩子與滑輪之間的摩擦力時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η=W若G＝600N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為75%，可得：75%=解得動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)＝200N，故C正確；D、由于定滑輪不能省力，只能改變動(dòng)力的方向，所以當(dāng)小金向右拉動(dòng)繩子，所需拉力的大小不變，故D錯(cuò)誤。故選：C。4．（2023?海曙區(qū)校級(jí)三模）圖中的每個(gè)滑輪重0.5N，物體A重6N，托板重1N。為了提升重物A，在2s的時(shí)間內(nèi)，拉力F的作用點(diǎn)沿豎直方向勻速升高了1.2m，這個(gè)過(guò)程中，不計(jì)滑輪軸摩擦和繩重，則下列分析正確的是（）A．拉力F的大小為1.5N B．天花板對(duì)定滑輪拉力大小為4.5NC．物體A上升的速度為0.6m/s D．滑輪組的機(jī)械效率為80%【解答】解：A、題圖中與托板相連的兩個(gè)滑輪為動(dòng)滑輪，共有4股繩子跨過(guò)動(dòng)滑輪，提升總重力G＝GA+G滑輪+G托板＝6N+0.5N+0.5N+1N＝8N，不計(jì)滑輪軸摩擦和繩重，作用在繩端的力為：F=GB、定滑輪對(duì)天花板的拉力等于兩股繩對(duì)定滑輪的拉力加上定滑輪的重力，即T＝2N+2N+0.5N＝4.5N，天花板對(duì)定滑輪拉力大小等于4.5N，故B正確；C、繩端移動(dòng)的距離s和物體上升的距離h的關(guān)系是s＝nh，物體上升的高度h=sn=D、不計(jì)滑輪軸摩擦和繩重，滑輪組的機(jī)械效率為：η=W5．如圖所示，滑輪組在拉力F1的作用下，拉著重300N的物體A以1.5m/s的速度在水平面上勻速移動(dòng)，滑輪組的機(jī)械效率為80%，物體A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受的阻力為56N，拉力F1的功率為P1，若滑輪組在拉力F2的作用下，拉著物體A以0.5m/s的速度在此水平面上勻速移動(dòng)，拉力F2的功率為P2，滑輪自重和繩重忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．F1＝168N，P1＝225W B．F2＝210N，P2＝30W C．F2＝3F1，P1＝P2 D．F1＝F2，P1＝3P2【解答】解：（1）拉物體A的繩子克服阻力做的功為有用功，拉力F1做的功為總功，滑輪組的機(jī)械效率：η=W拉力：F1=56N×3又v拉1=13v拉力F1的功率為：P1=W拉t=F1s拉t=F1故A錯(cuò)誤；（2）因滑輪自重和繩重忽略不計(jì)，滑輪組在拉力F2作用下時(shí)，仍拉著物體A做勻速運(yùn)動(dòng)，由影響摩擦力大小的因素，受到阻力不變，故此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率不變，同理：F2=3×P2＝F2×v拉2＝F2×13v物2＝210N（3）由①③得：F1＝F2；由②④得：P1＝3P2，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。6．（2023?杭州模擬）如圖所示，拉力F為5N，物體A以0.1m/s的速度在物體B表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)（B表面足夠長(zhǎng)）；物體B靜止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為12N。下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力F的功率為1.0WB．物體A受到的摩擦力為16NC．滑輪組的機(jī)械效率為75%D．拉力F增大到10N時(shí)，物體B開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)【解答】解：A、由圖知，水平使用滑輪組，n＝2，拉力端移動(dòng)速度：v＝2v物＝2×0.1m/s＝0.2m/s，則拉力做功的功率：P=WB、物體B靜止在地面上，處于平衡狀態(tài)；則水平方向上物體B受到向右的彈簧拉力等于地面對(duì)它向左的摩擦力與物體A對(duì)它向左的摩擦力之和，即fAB+4N＝12N，則fAB＝8N；由于力的作用是相互的，物體A受到的摩擦力為f＝fAB＝8N，故B錯(cuò)誤；C、由圖知，水平使用滑輪組，滑輪組的機(jī)械效率：η=WD、若拉力F增大到10N時(shí)，A在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A對(duì)B的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，則A和B之間的摩擦力不變，所以物體B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變，即物體B仍然靜止，不會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選：A。7．（2022?臨安區(qū)一模）如圖是工人師傅搬運(yùn)貨物時(shí)，在地面和卡車的車用間傾斜放置一長(zhǎng)木板搭成斜面，將地面上的貨物沿斜面勻速推上車廂，用時(shí)為t；已知車廂底面離地面高度為h，木板長(zhǎng)s，貨物的質(zhì)量為m，沿斜面所用的推力為F，則工人做的有用功是，工人做功功率是，此斜面的機(jī)械效率為。（以上各空用題中字母表示）【解答】解：工人做的有用功是W有用＝Gh＝mgh；工人做的總功W總＝Fs，工人做功的功率P=W此斜面的機(jī)械效率η=W有用W總=8．（2022?北侖區(qū)二模）斜面是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力。那么斜面的省力情況與哪些因素有關(guān)呢？某科學(xué)興趣小組開(kāi)展以下探究。【查閱資料】斜面的省力情況可以通過(guò)比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來(lái)判定，比值越小越省力?！窘⒓僭O(shè)】假設(shè)1：與斜面的表面材料有關(guān)：假設(shè)2：與斜面的傾斜程度有關(guān)：假設(shè)3：與物體受到的重力大小有關(guān)?！臼占C據(jù)】小明為驗(yàn)證上述猜想，利用如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中所用物塊的材料及表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中相關(guān)的記錄如表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456斜面傾角θ/度303030303540斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板物塊重G/N2.02.04.06.02.02.0沿斜面拉力F/N1.251.452.503.751.361.48【得出結(jié)論】分析上述數(shù)據(jù)，斜面的省力情況與有關(guān)?！就卣菇涣鳌恳阎獙?shí)驗(yàn)中，斜面長(zhǎng)均為1.2m、第1次實(shí)驗(yàn)中斜面高為0.6m，則第1次實(shí)驗(yàn)中斜面的機(jī)械效率是%?！窘獯稹拷猓骸镜贸鼋Y(jié)論】由表中數(shù)據(jù)1、2可知，當(dāng)斜面傾角θ和物塊重G一定時(shí)，斜面的表面材料越光滑，斜面越省力；由表中數(shù)據(jù)1、3、4可知，當(dāng)斜面傾角θ和斜面的表面材料一定時(shí)，物體的重力變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍，拉力會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍，即沿斜面的拉力與物體的重力G的比值大小相等，由此可知，斜面省力情況與物體受到的重力大小無(wú)關(guān)；由表中數(shù)據(jù)1、5、6可知，當(dāng)斜面的表面材料和物塊重G一定時(shí)，斜面傾角θ越小，斜面越省力；綜上所述，斜面的省力情況與斜面傾角θ和斜面的表面材料有關(guān)，與物塊重G無(wú)關(guān)；【拓展交流】已知實(shí)驗(yàn)中，斜面長(zhǎng)均為1.2m、第1次實(shí)驗(yàn)中斜面高為0.6m，物塊重G＝2.0N，沿斜面拉力F＝1.25N，則斜面的機(jī)械效率：η=W有W總×故答案為：【得出結(jié)論】斜面傾角θ和斜面的表面材料；【拓展交流】80。9．（2022?慈溪市模擬）斜面是生活中常見(jiàn)的簡(jiǎn)單機(jī)械。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）如圖所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重為600的物體從光滑斜面底都勻速推到項(xiàng)部（不考慮物體的大小）。已知斜面長(zhǎng)L＝3m，高h(yuǎn)＝1.5m，則力F＝。（2）請(qǐng)通過(guò)分析推理說(shuō)明當(dāng)光滑斜面高度不變、傾角增大時(shí)，勻速推動(dòng)同一物體時(shí)所用力F的變化情況?！窘獯稹拷猓海?）因?yàn)樾泵婀饣栽诶瓌?dòng)物體過(guò)程中，沒(méi)有額外功。故有：W總＝W有，即Fs＝Gh故F=G?（2）若斜面光滑，W額＝0，則W總＝W有，即Fs＝Gh，F(xiàn)＝G×?s，故當(dāng)斜面傾角增大時(shí)故答案為：（1）300N；（2）當(dāng)斜面傾角增大，也會(huì)變大。10．（2021?拱墅區(qū)二模）如圖甲，質(zhì)量為m的物體A從高度為h、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的斜面上以v1速度勻速下滑；如圖乙，在斜面的頂端固定滑輪將物體A與物體P用輕繩連結(jié)，物體A以v2速度（v1＜v2）勻速沿斜面上升。（1）圖甲中，物體A受到的重力GA物體A對(duì)斜面的壓力F（選填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）圖甲中物體A所受摩擦力f甲圖乙中物體A受到的摩擦力f乙（選填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）當(dāng)圖乙中物體A從斜面底部上升到頂端時(shí)，物體P的重力做的功為。（用相關(guān)字母表示）【解答】解：（1）甲圖中物體A受豎直向下的重力GA、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力，物體A在這三個(gè)力作用下保持平衡狀態(tài)，且物體A的重力垂直斜面向下的分力大小等于垂直斜面向上的支持力大小；斜面對(duì)物體A的支持力與物體A對(duì)斜面的壓力F是一對(duì)相互作用力，大小相等，故物體A受到的重力GA大于物體A對(duì)斜面的壓力F；（2）甲、乙兩圖中，物體所受的都是滑動(dòng)摩擦力，物體對(duì)斜面的壓力和接觸面粗糙程度都相同，所以物體A所受的滑動(dòng)摩擦力大小也相同；（3）在圖甲中，克服斜面摩擦力做功等于物體Q重力做功等于mgh，在圖乙中，物體P的重力做功等于繩子對(duì)物體Q做功，而繩子對(duì)物體Q做功等于克服物體Q重力做功加上克服斜面摩擦力做功，為W＝mgh+mgh＝2mgh。故答案為：大于；等于；2mgh。11．（2023?下城區(qū)模擬）小徐同學(xué)家裝修新房，看到工人師傅使用如圖所示的一種自制的簡(jiǎn)易起重裝置向樓上吊裝笨重的裝修材料，大大減少了工人搬運(yùn)材料的勞動(dòng)強(qiáng)度。小科觀察到電動(dòng)機(jī)的輸出功率800W，將質(zhì)量為80kg的水泥勻速提升到10m高的位置用時(shí)15s。假設(shè)電動(dòng)機(jī)的輸出功率恒定不變（不計(jì)繩重和摩擦），請(qǐng)幫小徐完成下列問(wèn)題：（1）電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力多大？（2）該滑輪組的機(jī)械效率多大？（3）若用該套裝置以0.5m/s的速度提升120kg的水泥，該滑輪組的機(jī)械效率如何變化？【解答】解：（1）由P=Wt可得電動(dòng)機(jī)做功：W總＝Pt＝800W×15s＝1.2×10由圖可知，n＝3，拉力端移動(dòng)的距離s＝3h＝3×10m＝30m，由W總＝Fs可得，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力：F=W（3）電動(dòng)機(jī)做的有用功：W有＝Gh＝mgh＝80kg×10N/kg×10m＝8000J，該滑輪組的機(jī)械效率：η=W有W（3）不計(jì)繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率η=W12．（2023?拱墅區(qū)校級(jí)一模）如圖，杠桿在水平位置平衡，物體M1重為500N，OA：OB＝2：3，每個(gè)滑輪重為20N，滑輪組的機(jī)械效率為80%，在拉力F的作用下，物體M2以0.5m/s速度勻速上升了5m。（杠桿與繩的自重、摩擦均不計(jì)）求：（1）物體M2的重力；（2）拉力F的功率；（3）物體M1對(duì)水平面的壓力?！窘獯稹拷猓海?）因杠桿與繩的自重、摩擦均不計(jì)，故克服動(dòng)滑輪重力做的功為額外功，則滑輪組的機(jī)械效率：η=W即：80%=G解得物體M2的重力：G＝80N；（2）由圖知，繩子的有效段數(shù)為2，繩的自重、摩擦均不計(jì)，則作用在繩子自由端的拉力：F=G+物體M2以0.5m/s速度勻速上升了h，繩子自由端移動(dòng)的距離為：s＝2h，由v=st可得繩子自由端的速度為：v拉力F的功率：P=Wt=（3）由力的平衡條件可得，B端對(duì)定滑輪向上的拉力：F′B＝3F+G定＝3×50N+20N＝170N，根據(jù)力的作用是相互的，則定滑輪對(duì)杠桿B端的拉力為：FB＝F′B＝170N，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：FA×OA＝FB×OB，故繩子對(duì)杠桿A端的拉力為：FA=OBOA×F力的作用是相互的，則繩子對(duì)M1向上的拉力為FA′＝FA＝255N，根據(jù)力的平衡，地面對(duì)M1的支持力：F支＝G1﹣FA′＝500N﹣255N＝245N；由力的相互性可知，物體M1對(duì)水平面的壓力：F壓＝F支＝245N。13．某型號(hào)挖掘機(jī)的質(zhì)量3000kg，兩履帶與地面接觸的總面積1.5m2．挖掘機(jī)在6s內(nèi)將裝滿鏟斗質(zhì)量為0.75t的泥石送到岸邊，挖掘深度H＝2m。（如圖乙所示）（取g＝10N/kg）求：（1）挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？（2）挖掘機(jī)每挖一次泥土并水平移送到岸邊，對(duì)泥土做功多少？（3）若發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率是20kW，挖泥過(guò)程中挖掘機(jī)的機(jī)械效率多大？【解答】解：（1）挖掘機(jī)對(duì)地面的壓力為F＝G＝mg＝3000kg×10N/kg＝3×104N，挖掘機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)為P=FS=（2）泥石的重力為G＝mg＝750kg×10N/kg＝7.5×103N對(duì)泥石做的功為W有用＝Gh＝7.5×103N×2m＝1.5×104J；（3）挖掘機(jī)做的總功為W總＝Pt＝2×104W×6s＝1.2×105J挖掘機(jī)的機(jī)械效率為η=W有用14．（2021?永嘉縣校級(jí)模擬）在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小明操作正確，如圖是