機(jī)械效率-斜面-副本

機(jī)械效率斜面解題指引1.機(jī)械效率（1）有用功、額外功、總功有用功：為了達(dá)到某一目的而必須要做的功叫有用功。用W有用表示額外功：并非需要，又不得不做的功叫額外功，用W額外表示總功：有用功和額外功的總和叫總功，用W總表示，即W總=W有用+W額外（2）機(jī)械效率定義：有用功與總功的比值叫機(jī)械效率，用η表示公式：η=×100%=×100% 重要提示：（1）機(jī)械效率反映了有用功在總功中占的比例大小，它沒有單位。（2）提高機(jī)械效率的力法：減少機(jī)械自身重（比如動(dòng)滑輪重）；減少機(jī)械的摩擦等來減小額外功。（3）由于有用功總小于總功，機(jī)械效率總小于1。2.斜面的機(jī)械效率(1)斜面光滑（不計(jì)摩擦）：W總=W有因此，F(xiàn)L=GH,η=W(2)斜面不光滑（有摩擦）W額外=fL，W有用=G物hη=×100%=×100%η=×100%=×100%=×100%3.滑輪與斜面組合W有用=Gh，W總=FS繩=nFS物η總=×100%=×100%=×100%η斜面=GhF拉L×1η總=η斜面×η滑輪其中h為物體上升的高度；S物為物體移動(dòng)的距離；S繩為繩子自由端移動(dòng)的距離；n為繩子的股數(shù)；F拉為與物體連著的繩子上的拉力。 例1.用功率恒為160W的拉力，使質(zhì)量為5kg的物體以4m/s的速度沿30°的斜坡勻速拉到坡頂，已知斜坡長(zhǎng)60m，則下列說法錯(cuò)誤的是（）A．物體從斜坡底端到達(dá)坡頂?shù)臅r(shí)間是15sB．物體上坡時(shí)的牽引力是40NC．物體上坡時(shí)受到的摩擦力為15ND．斜面的機(jī)械效率是50例2.如圖所示，甲、乙是固定在水平地面上的兩個(gè)光滑斜面，長(zhǎng)度分別為4m、5m，高度相同。兩個(gè)工人分別用沿斜面向上的拉力F甲、F乙，把完全相同的工件從斜面底端勻速地拉到斜面頂端，且速度大小相等。此過程拉力F甲、F乙所做的功分別為W甲、W乙，功率分別為P甲、P乙，機(jī)械效率分別為η甲、η乙。下列說法正確的是（）A．P甲:P乙=5:4B．W甲:W乙=5:4C．η甲:η乙=5:4 D．以上答案都不對(duì)例3.如圖，某工人用平行于斜面的力F將重為G的木箱勻速拉上斜邊長(zhǎng)為s、高為h的斜面，斜面的傾角為θ．（1）請(qǐng)推導(dǎo)，若不計(jì)摩擦：F=G?sinθ（2）實(shí)際的斜面存在摩擦，若木箱質(zhì)量為100kg，所用拉力為400N，斜面長(zhǎng)為5m，高為1.6m，則斜面的機(jī)械效率為多少？木箱所受摩擦力的大小為多少？例4.如圖所示，重為2100N的甲物體，在拉力F的作用下沿斜面以0.2m/s的速度移動(dòng)了5m，同時(shí)甲物體升高了3m．斜面和滑輪組的總機(jī)械效率為80%．則下列說法中，正確的是（）A.繩子自由端通過的距離為5mB.總功為6300JC.拉力F為525ND.有用功的功率為420W例5．如圖所示，為通往柴府花園的部分路段示意圖，水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、坡高CD=6m。搭載乘客后總重為G=1.5105N的公交車，輪胎與水平路面總接觸面積為0.4m2。當(dāng)它以恒定功率P1勻速通過AB段時(shí)，用時(shí)t1=20s；以恒定功率勻速通過BC段時(shí)，用時(shí)t2=16s。公交車在AB段和BC段行駛時(shí)受到的阻力始終是車總重的0.01倍。請(qǐng)完成下列問題：(1)請(qǐng)求出公交車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；(2)公交車通過AB段時(shí)，牽引力的功率P1是多少瓦特？(3)公交車通過BC段時(shí)，可以看成一個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)械，即斜面。牽引力做的功就是總功，克服阻力做的功是額外功，克服重力做的功是有用功，求公交車通過BC段時(shí)牽引力的功為多少焦耳？(4)該斜面的機(jī)械效率是多少？（結(jié)果保留一位小數(shù)）例6．如圖甲所示，在粗糙的斜面底部固定一個(gè)可伸縮的輕質(zhì)彈簧?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊左側(cè)從高度為ha的A點(diǎn)沿斜面向下壓縮彈簧至高度為hb的B點(diǎn)并由靜止釋放，物塊沿斜面向上滑動(dòng)，最終靜止在斜面上高度為hd的D點(diǎn)；若換成表面光滑、其它條件完全相同的斜面，仍將質(zhì)量為m的物塊左側(cè)從A點(diǎn)沿舍面向下正縮彈簧至B點(diǎn)由靜止釋放（如圖乙所示），物塊沿斜面向上滑至高度為hc的最高處C點(diǎn)后在斜面上的BC兩點(diǎn)之間來回滑動(dòng)。已知斜面上AB的長(zhǎng)度s1，AD的長(zhǎng)度為s2，AC的長(zhǎng)度為s3，則：（1）甲圖中，物塊離開彈簧后，沿斜面向上滑動(dòng)最終靜止在D點(diǎn)的過程中，受到的摩擦力方向?yàn)檠匦泵?；（選填“向上”、“向下”或“先向下后向上”）（2）甲圖中，物塊沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小為；（用字母表示）（3）乙圖中，若把物塊換成材料相同，質(zhì)量為2m的大物塊，仍將彈簧壓縮到B點(diǎn)后重復(fù)上述過程，則大物塊沿斜面向上滑動(dòng)到的最高位置與C點(diǎn)相比將。（“變高”、“變低”或“不變”）練習(xí)：1．如圖所示，斜面長(zhǎng)5m，高1m，木塊重100N，小明用F=32N的力將物體從底端沿斜面勻速拉到頂端，則下列說法正確的是（）A．小明做的有用功為32JB．木塊受到的摩擦力為32NC．斜面的機(jī)械效率為20%D．小明做的總功為160J2．如圖所示，斜面長(zhǎng)3m、高1m，工人用400N的力沿斜面方向?qū)⒅貫?40N的箱子推到車上，下列說法正確的是（）A．有用功為400J，額外功為840J

B．有用功為840J，額外功為400JC．總功為1200J，機(jī)械效率為70%

D．總功為1200J，機(jī)械效率為48%3．為了方便殘疾人乘公交，公交公司專門購(gòu)置了無障礙公交車（如圖所示），無障礙公交車斜面長(zhǎng)1m，高20cm，乘車時(shí)，連同輪椅共80kg的乘客只需要用200N的力就可以把輪椅勻速推上公交車，則該過程中（）（g取10N/kg）A．推力做的總功為800JB．推力做的額外功為160JC．斜面對(duì)輪椅的摩擦力為200ND．斜面的機(jī)械效率為80%4．如圖，重為G的物體在沿斜面向上的拉力作用下，從斜面的底部移到頂部，設(shè)沿斜面移動(dòng)的距離為s，高為h，拉力為F，物體受到的摩擦力為f。則斜面的機(jī)械效率為（）A． B． C． D．5．如圖所示，把重為的物體甲從點(diǎn)豎直向上勻速拉至點(diǎn)，此過程繩的拉力對(duì)甲做的功為；用平行于斜面的拉力把重也為的物體乙從點(diǎn)勻速拉至與等高的點(diǎn)，在此過程中繩的拉力對(duì)乙做的功。此過程斜面（）A．總功為 B．額外功為C．機(jī)械效率為 D．機(jī)械效率為6．將一個(gè)重為4.5N的物體用3N的力沿斜面從底端勻速拉到頂端（如圖所示），斜面長(zhǎng)1.2m，高0.4m，（物體大小可忽略），則下列說法正確的是（）A．斜面對(duì)物體的摩擦力為3N B．有用功為1.2JC．總功為1.8N D．機(jī)械效率為50%7．如圖所示，工人師傅要將重為1000N的木箱拉到1.5m高的車廂里，他將一塊5m長(zhǎng)的木板擱在地面與車廂之間構(gòu)成斜面，然后站在車上用400N的拉力將物體從斜面底端勻速拉到車廂里，則下列說法中正確的是（）A．工人所做的總功為5000J B．物體和斜面之間的摩擦力為400NC．斜面的機(jī)械效率為75% D．若工人將木箱加速拉到車廂，所做的總功不變8．如圖所示，物體在沿斜面向上的拉力作用下，從斜面底端勻速拉到斜面頂端，已知斜面高為h，斜面長(zhǎng)為s，且s=2h，物體所受重力為G，斜面的機(jī)械效率為75%，若物體受到的拉力和摩擦力分別用F和f表示，則()A．F=G，f=GB．F=G，f=GC．F=G，f=GD．F=G，f=G9．如圖，斜面上，，建筑工人用繩子在6s內(nèi)將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是忽略繩子的重力。則下列說法正確的是（）A．克服斜面摩擦力所做的功是150J B．拉力的功率是50WC．拉力所做的功是300J D．斜面的機(jī)械效率是10．如圖，斜面長(zhǎng)s為1.2m、高h(yuǎn)為0.3m，現(xiàn)將重為16N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端，若拉力F為5N，拉力的功率為3W，則（）A．拉力做的總功為4.8J B．斜面的機(jī)械效率為90%C．斜面上物體受到的摩擦力為5N D．物體由斜面底端運(yùn)動(dòng)到頂端用時(shí)2s11.質(zhì)量為6噸的貨物在拉力作用下，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)（不考慮空氣的阻力）斜面長(zhǎng)40米，高8米；貨物上升高度（h）—時(shí)間（t）圖像如圖所示，0至6s內(nèi)的拉力為F1，6至12s內(nèi)拉力為F2．下列說法正確的是（）A．貨物在012s內(nèi)一直勻速直線運(yùn)動(dòng)B．拉力F1等于拉力F2，但都等于摩擦力C．在06s內(nèi)的機(jī)械效率比612s內(nèi)的機(jī)械效率小D．在06s內(nèi)所做的額外功比612s內(nèi)所做的額外功多12．如圖，斜面上，，建筑工人用繩子在6s內(nèi)將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是忽略繩子的重力。則下列說法正確的是（）A．克服斜面摩擦力所做的功是150J B．拉力的功率是50WC．拉力所做的功是300J D．斜面的機(jī)械效率是例13:如圖所示，斜面長(zhǎng)s=10m，高h(yuǎn)=4m，用沿斜面方向的推力F，將一個(gè)重為150N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B.運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力做了200J的功，則：物體運(yùn)動(dòng)過程中克服物體的重力做的功W=___J，斜面的機(jī)械效率η=___，推力F的大小F=___N.例14：如圖所示，已知斜面長(zhǎng)5m，高2m，拉力為50N。利用這個(gè)裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)勻速?gòu)男泵娴牡锥死巾敹?。則拉力做功的功率為W，該裝置的機(jī)械效率為。15．圖甲所示是工人搬運(yùn)貨物的情景，過程簡(jiǎn)化為圖乙所示：先利用斜面將貨物勻速推到車上，再將貨物水平勻速推到d點(diǎn)。這個(gè)過程中推力大小保持為800N，方向與運(yùn)動(dòng)方向保持一致，貨物重為1000N，各段長(zhǎng)度如圖乙所示，推上斜面用時(shí)10s，水平推動(dòng)用時(shí)5s，g＝10N/kg，求：(1)請(qǐng)?jiān)趫D丙方框內(nèi)畫出貨物從b點(diǎn)到d點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，在水平方向上的受力示意圖（以點(diǎn)代