机械效率-斜面-副本

机械效率斜面解题指引1.机械效率（1）有用功、额外功、总功有用功：为了达到某一目的而必须要做的功叫有用功。用W有用表示额外功：并非需要，又不得不做的功叫额外功，用W额外表示总功：有用功和额外功的总和叫总功，用W总表示，即W总=W有用+W额外（2）机械效率定义：有用功与总功的比值叫机械效率，用η表示公式：η=×100%=×100% 重要提示：（1）机械效率反映了有用功在总功中占的比例大小，它没有单位。（2）提高机械效率的力法：减少机械自身重（比如动滑轮重）；减少机械的摩擦等来减小额外功。（3）由于有用功总小于总功，机械效率总小于1。2.斜面的机械效率(1)斜面光滑（不计摩擦）：W总=W有因此，FL=GH,η=W(2)斜面不光滑（有摩擦）W额外=fL，W有用=G物hη=×100%=×100%η=×100%=×100%=×100%3.滑轮与斜面组合W有用=Gh，W总=FS绳=nFS物η总=×100%=×100%=×100%η斜面=GhF拉L×1η总=η斜面×η滑轮其中h为物体上升的高度；S物为物体移动的距离；S绳为绳子自由端移动的距离；n为绳子的股数；F拉为与物体连着的绳子上的拉力。 例1.用功率恒为160W的拉力，使质量为5kg的物体以4m/s的速度沿30°的斜坡匀速拉到坡顶，已知斜坡长60m，则下列说法错误的是（）A．物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15sB．物体上坡时的牵引力是40NC．物体上坡时受到的摩擦力为15ND．斜面的机械效率是50例2.如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4m、5m，高度相同。两个工人分别用沿斜面向上的拉力F甲、F乙，把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等。此过程拉力F甲、F乙所做的功分别为W甲、W乙，功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙。下列说法正确的是（）A．P甲:P乙=5:4B．W甲:W乙=5:4C．η甲:η乙=5:4 D．以上答案都不对例3.如图，某工人用平行于斜面的力F将重为G的木箱匀速拉上斜边长为s、高为h的斜面，斜面的倾角为θ．（1）请推导，若不计摩擦：F=G•sinθ（2）实际的斜面存在摩擦，若木箱质量为100kg，所用拉力为400N，斜面长为5m，高为1.6m，则斜面的机械效率为多少？木箱所受摩擦力的大小为多少？例4.如图所示，重为2100N的甲物体，在拉力F的作用下沿斜面以0.2m/s的速度移动了5m，同时甲物体升高了3m．斜面和滑轮组的总机械效率为80%．则下列说法中，正确的是（）A.绳子自由端通过的距离为5mB.总功为6300JC.拉力F为525ND.有用功的功率为420W例5．如图所示，为通往柴府花园的部分路段示意图，水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、坡高CD=6m。搭载乘客后总重为G=1.5105N的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为0.4m2。当它以恒定功率P1匀速通过AB段时，用时t1=20s；以恒定功率匀速通过BC段时，用时t2=16s。公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍。请完成下列问题：(1)请求出公交车静止在水平地面时对地面的压强；(2)公交车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少瓦特？(3)公交车通过BC段时，可以看成一个简单机械，即斜面。牵引力做的功就是总功，克服阻力做的功是额外功，克服重力做的功是有用功，求公交车通过BC段时牵引力的功为多少焦耳？(4)该斜面的机械效率是多少？（结果保留一位小数）例6．如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧。现将质量为m的物块左侧从高度为ha的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为hb的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑动，最终静止在斜面上高度为hd的D点；若换成表面光滑、其它条件完全相同的斜面，仍将质量为m的物块左侧从A点沿舍面向下正缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度为hc的最高处C点后在斜面上的BC两点之间来回滑动。已知斜面上AB的长度s1，AD的长度为s2，AC的长度为s3，则：（1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最终静止在D点的过程中，受到的摩擦力方向为沿斜面；（选填“向上”、“向下”或“先向下后向上”）（2）甲图中，物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为；（用字母表示）（3）乙图中，若把物块换成材料相同，质量为2m的大物块，仍将弹簧压缩到B点后重复上述过程，则大物块沿斜面向上滑动到的最高位置与C点相比将。（“变高”、“变低”或“不变”）练习：1．如图所示，斜面长5m，高1m，木块重100N，小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端，则下列说法正确的是（）A．小明做的有用功为32JB．木块受到的摩擦力为32NC．斜面的机械效率为20%D．小明做的总功为160J2．如图所示，斜面长3m、高1m，工人用400N的力沿斜面方向将重为840N的箱子推到车上，下列说法正确的是（）A．有用功为400J，额外功为840J

B．有用功为840J，额外功为400JC．总功为1200J，机械效率为70%

D．总功为1200J，机械效率为48%3．为了方便残疾人乘公交，公交公司专门购置了无障碍公交车（如图所示），无障碍公交车斜面长1m，高20cm，乘车时，连同轮椅共80kg的乘客只需要用200N的力就可以把轮椅匀速推上公交车，则该过程中（）（g取10N/kg）A．推力做的总功为800JB．推力做的额外功为160JC．斜面对轮椅的摩擦力为200ND．斜面的机械效率为80%4．如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f。则斜面的机械效率为（）A． B． C． D．5．如图所示，把重为的物体甲从点竖直向上匀速拉至点，此过程绳的拉力对甲做的功为；用平行于斜面的拉力把重也为的物体乙从点匀速拉至与等高的点，在此过程中绳的拉力对乙做的功。此过程斜面（）A．总功为 B．额外功为C．机械效率为 D．机械效率为6．将一个重为4.5N的物体用3N的力沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m，高0.4m，（物体大小可忽略），则下列说法正确的是（）A．斜面对物体的摩擦力为3N B．有用功为1.2JC．总功为1.8N D．机械效率为50%7．如图所示，工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的木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，则下列说法中正确的是（）A．工人所做的总功为5000J B．物体和斜面之间的摩擦力为400NC．斜面的机械效率为75% D．若工人将木箱加速拉到车厢，所做的总功不变8．如图所示，物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面高为h，斜面长为s，且s=2h，物体所受重力为G，斜面的机械效率为75%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则()A．F=G，f=GB．F=G，f=GC．F=G，f=GD．F=G，f=G9．如图，斜面上，，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是忽略绳子的重力。则下列说法正确的是（）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．斜面的机械效率是10．如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（）A．拉力做的总功为4.8J B．斜面的机械效率为90%C．斜面上物体受到的摩擦力为5N D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s11.质量为6吨的货物在拉力作用下，沿斜面向上运动（不考虑空气的阻力）斜面长40米，高8米；货物上升高度（h）—时间（t）图像如图所示，0至6s内的拉力为F1，6至12s内拉力为F2．下列说法正确的是（）A．货物在012s内一直匀速直线运动B．拉力F1等于拉力F2，但都等于摩擦力C．在06s内的机械效率比612s内的机械效率小D．在06s内所做的额外功比612s内所做的额外功多12．如图，斜面上，，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是忽略绳子的重力。则下列说法正确的是（）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．斜面的机械效率是例13:如图所示，斜面长s=10m，高h=4m，用沿斜面方向的推力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功，则：物体运动过程中克服物体的重力做的功W=___J，斜面的机械效率η=___，推力F的大小F=___N.例14：如图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N。利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为W，该装置的机械效率为。15．图甲所示是工人搬运货物的情景，过程简化为图乙所示：先利用斜面将货物匀速推到车上，再将货物水平匀速推到d点。这个过程中推力大小保持为800N，方向与运动方向保持一致，货物重为1000N，各段长度如图乙所示，推上斜面用时10s，水平推动用时5s，g＝10N/kg，求：(1)请在图丙方框内画出货物从b点到d点的运动过程中，在水平方向上的受力示意图（以点代