3.4.4斜面與輪軸-2022-2023學(xué)年九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)同步2024課堂（浙教版）

九年級(jí)科學(xué)第三章能量的轉(zhuǎn)化與守恒第四節(jié)簡(jiǎn)單機(jī)械斜面與輪軸202X/01/01202X

我們每天都在使用機(jī)械。我們用筷子吃飯、剪刀剪紙，都在使用簡(jiǎn)單機(jī)械。自行車(chē)、汽車(chē)、飛機(jī)等都是由許多運(yùn)動(dòng)部件組成，每個(gè)部件都是一種簡(jiǎn)單機(jī)械。實(shí)際上任何復(fù)雜的機(jī)械都是由一些簡(jiǎn)單機(jī)械組合而成的。機(jī)械的發(fā)明和使用，是人類(lèi)文明進(jìn)步的動(dòng)力。使用機(jī)械可以是我們做功更加容易，極大的減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。課堂導(dǎo)入01知識(shí)點(diǎn)分析基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的羅列和例題難點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)總結(jié)1.斜面定義：與水平面成傾斜的光滑平面，稱(chēng)為斜面2.斜面本質(zhì)：增大了做功的距離，從而起到了省力的作用3.假設(shè)光滑無(wú)摩擦的斜面：（W總=FS=Gh）（1）斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之幾。（2）要使物體升高相同的高度，斜面越長(zhǎng)越省力。一.斜面4.有摩擦力的斜面（機(jī)械能守恒）：（W總=FS=Gh+fL）5.常見(jiàn)的斜面：盤(pán)山公路，螺絲的螺紋，傾斜的軌道一.斜面1.輪軸定義：由（外圍的）輪和（中間的）軸組成的能繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單機(jī)械。2.輪軸本質(zhì)：可理解為一種變形杠桿，受力在兩側(cè)邊緣，距軸心遠(yuǎn)更省力3.受力分析：二.輪軸02典例精析精選近年各地中考、一模以及名校練習(xí)等好題進(jìn)行分析【例1】用如圖所示的方法提升同一個(gè)重物，輪軸的輪半徑是軸半徑的二倍，則所用的拉力F甲、F乙之比為A．1∶2

B．2∶1

C．1∶4 D．4∶1【答案】C【例2】小明和興趣小組的同學(xué)們利用如圖所示的裝置探究斜面的機(jī)械效率，同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和裝置發(fā)表了下列不同的看法，其中正確的有（）A．勻速拉動(dòng)木塊時(shí)，木塊所受拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力B．斜面是一種可以省功的簡(jiǎn)單機(jī)械C．勻速拉動(dòng)時(shí)，拉力是要克服摩擦力做額外功的D．勻速拉動(dòng)木塊的過(guò)程中，木塊的機(jī)械能是不變的【答案】C【例3】如圖是現(xiàn)代家庭使用的升降衣架的結(jié)構(gòu)示意圖，它可以方便晾起洗好的衣服．若圖中動(dòng)滑輪、桿、晾衣架總重力是G，某次晾曬濕衣物的重力達(dá)到5G，當(dāng)順時(shí)針搖動(dòng)手柄，晾衣架勻速上升．若不計(jì)一切摩擦，則對(duì)此過(guò)程說(shuō)法不正確的是（）A．繩子上的拉力大小為1.5GB．繩子拉力克服了6G的總重力做功C．這套機(jī)械的機(jī)械效率可以達(dá)到90%D．施于手柄上的力小于繩子拉力【答案】C【例4】如圖甲，小明爸爸正吃力地把一重物搬上高臺(tái)，放學(xué)回家的小明看見(jiàn)后急忙前去幫忙。他找來(lái)一塊木板，搭成圖乙所示的斜面，非常輕松的把同樣的重物推到了高臺(tái)上。關(guān)于這兩種方法，下列說(shuō)法正確的是（

）A．使用甲種方式比較省力 B．乙種方式的機(jī)械效率低C．兩種方式做的總功一樣 D．乙種方式做功的功率要大些【答案】B【例5】如圖所示，在拉力F的作用下，將重為G的物體從斜面的底端沿斜面勻速向上拉到頂端，斜面長(zhǎng)為s，高為h，物體與斜面間的摩擦力為。則下列說(shuō)法不正確的是（）A．使用斜面不可以省力B．拉力F所的功為FSC．改變斜面的傾角，物體與斜面間的摩擦力大小改變D．該斜面的機(jī)械效率【答案】A【例6】在5秒時(shí)間內(nèi)，將一個(gè)重為5N的物體沿著如圖長(zhǎng)2m、高1m的斜面從底端勻速拉到頂端，物體受到摩擦力為0.5N。則下列說(shuō)法正確的是（）A．使用斜面可以省力也能省功 B．沿斜面向上的拉力0.5NC．拉力做功的功率為1.2W D．此時(shí)斜面的機(jī)械效率為62.5%【答案】C【例7】如圖所示，斜面長(zhǎng)L為1m，高h(yuǎn)為0.5m，現(xiàn)將重為12N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端。若拉力F為8N，拉力的功率為2W。不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）①物體一共受到三個(gè)力的作用，且合力為零②拉力做的有用功為6J③物體受到的摩擦力大小為2N

④物體運(yùn)動(dòng)的速度為0.25m/sA．①②③ B．②③④

C．①③④ D．①②③④【答案】B【例8】如圖甲，方向盤(pán)相當(dāng)于一個(gè)輪軸，若F1＝20N，輪盤(pán)的半徑為20cm，軸的半徑為2cm，不計(jì)摩擦阻力，該輪軸平衡時(shí)F2＝______N．如圖乙，門(mén)鎖的把手相當(dāng)于一個(gè)______（選填“省力”或“費(fèi)力”）輪軸?！敬鸢浮?/p>

200

省力【例9】如圖所示，重為G的物體在沿斜面向上的拉力F作用下，從斜面的底部移到頂部，設(shè)物體沿斜面移動(dòng)的距離為s，升高的高度為h，需要的時(shí)間為t，受到的摩擦力為f。下列說(shuō)法中正確的是（）A．斜面是一種費(fèi)力機(jī)械 B．拉力F做功的功率為C．斜面的機(jī)械效率為 D．拉力F做的功為Gh+Fs【答案】B【例10】山區(qū)的公路多修成環(huán)繞山坡的盤(pán)山公路如圖所示，這樣車(chē)輛向上行駛時(shí)可以（）A．減小所必需的牽引力 B．減小所做的功C．提高機(jī)械效率

D．提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率【答案】A【例11】如圖所示，小明利用兩個(gè)傾角不同的斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將同一木塊分別從兩斜面底端勻速拉至斜面頂端，下列說(shuō)法正確的是（）A．若斜面粗糙程度相同，拉力所做的額外功W甲額=W乙額B．若甲、乙斜面光滑，則拉力所做的總功W甲總<W乙總C．若甲、乙斜面光滑，則拉力F甲>F乙D．若斜面粗糙程度相同，拉力所做的額外功W甲額>W乙額【答案】D【例12】如圖所示，工人師傅利用斜面將貨物裝上汽車(chē)，已知貨物重為2000N，師傅用沿斜面向上1000N的推力將貨物從斜面底端勻速推至斜面頂端，斜面長(zhǎng)4m、高1.5m，則下列說(shuō)法正確的是（）A．使用斜面向汽車(chē)上裝貨物可以省功B．貨物受到斜面對(duì)它的摩擦阻力為250NC．斜面的機(jī)械效率為60%D．斜面的機(jī)械效率與木塊被拉動(dòng)的距離有關(guān)【答案】B【例13】如圖所示，用與斜面平行的拉力F將一個(gè)重為G的小車(chē)勻速拉到斜面頂端，然后使靜止的小車(chē)從斜面頂端沿斜面自由滑下，已知斜面長(zhǎng)為s，斜面高為h。下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．小車(chē)受到的拉力F等于物體受到的摩擦力fB．利用斜面所做的有用功為W有=GhC．靜止的小車(chē)從斜面頂端下滑過(guò)程中的重力做功變快D．盤(pán)山公路是利用斜面原理工作的：高度相同時(shí)，斜面越長(zhǎng)越省力【答案】A【例14】如圖所示，是方向盤(pán)和螺絲釘．其中方向盤(pán)在正常使用過(guò)程中相當(dāng)于_________（輪軸/斜面），螺絲釘在正常使用時(shí)相當(dāng)于_________（輪軸/斜面）．這兩種工具在正常使用過(guò)程具有相同的優(yōu)點(diǎn)是_________．【答案】

輪軸

斜面

省力【例15】如圖，他對(duì)自行車(chē)的壓力與自行車(chē)對(duì)他的支持力是一對(duì)_____；他騎車(chē)勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)，自行車(chē)受_____（選填“平衡力”或“非平衡力”）；車(chē)把手是一個(gè)_____輪軸（選填“省力”、“費(fèi)力”或“不省力不費(fèi)力”）?！敬鸢浮?/p>

相互作用力

非平衡力

省力【例16】如圖所示，工人師傅利用斜面把重物勻速推到車(chē)上，此過(guò)程中工人利用斜面可以省______，但要費(fèi)距離，即使用任何機(jī)械都不能省______。【答案】

力

功【例17】圖中所示為轆轤和滑輪組合的機(jī)械裝置．轆轤的軸半徑r為15厘米，搖把到軸心線的距離R為40厘米．利用該裝置將重800牛頓的物體勻速提起．若滑輪及繩重均不計(jì)，機(jī)件間摩擦也不計(jì)，則搖把上至少應(yīng)加的力_____．【答案】150N【例18】如圖所示的是自行車(chē)把手的示意圖，自行車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)把手相當(dāng)于簡(jiǎn)單機(jī)械輪軸中的________（選填：“輪”或“軸”），它能起________的作用（選填：“省力”或“省距離”）。【答案】

輪

省力【例19】如圖所示，AC、BC為同一水平面上的兩個(gè)光滑斜面，AC>BC，∠CAB=30°。在相等時(shí)間內(nèi)把重為80N的同一物體從斜面底端分別沿AC、BC勻速推至C點(diǎn)，物體的機(jī)械能______（選填“增大”“減少”“不變”），若推力分別為F1、F2，功率分別為P1、P2，則F1______F2，P1______P2（選填“>”“＜”或“=”）?！敬鸢浮?/p>

增大

＜

=【例20】如圖所示，工人師傅用斜面把貨箱推到貨車(chē)上，使用斜面可以_______（選填“省力”或“省功”）；此斜面長(zhǎng)4m，工人師傅在20s內(nèi)用1000N的的推力將貨箱從斜面底端勻速推至斜面頂端，推力的功率是_______W；這個(gè)過(guò)程中人對(duì)貨箱的推力_______貨箱受到斜面的摩擦力（選填“等于”或“不等于”）。【答案】

省力

200

不等于【例21】如圖所示，在斜面上，將質(zhì)量為2kg的物塊由斜面底端勻速拉到頂端，拉力大小為8N，斜面長(zhǎng)1.2m，高0.3m，斜面的機(jī)械效率為_(kāi)__________，物塊與斜面間的摩擦力為_(kāi)__________N，在其它條件一定時(shí)，斜面變陡，機(jī)械效率___________（選填“增大”、“不變”或“減小”）。（g取10N/kg）【答案】

62.5%

3

增大【例22】如圖所示，工人師傅用沿斜面向上1000N的推力，將重為2000N的物體從斜面底端勻速推至斜面頂端。已知斜面長(zhǎng)4m、高1.5m。求：（1）工人做的有用功；（2）工人做的總功；（3）物體所受的摩擦力。【答案】（1）3000J；（2）4000J；（3）250N【例23】如圖，為迎賓路高架橋的部分路段示意圖，水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、坡高CD=6m。搭載乘客后總重為G=1.2×105N的公交車(chē)，輪胎與水平路面總接觸