1、微专题17 斜面与机械效率 例1 如图所示，滑块在斜面上匀速下滑，下列有关说法正确的是()A滑块所受重力的方向垂直斜面向下B滑块所受支持力的施力物体是地面C滑块受到重力、支持力的作用D滑块受到重力、支持力和摩擦力的作用题型一 以斜面为载体进行受力分析 D在斜面上静止的物体一共受到3个力的作用，分别是竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面方向向上的静摩擦力。沿着斜面向下运动的物体一共受到3个力的作用，分别是竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面方向向上的滑动摩擦力。注意不能分析下滑力，因为下滑力是属于物体重力的分力。跟踪训练1(2020，聊城)如图所示，小明“测量平均速度”时，在
2、带有刻度的斜面底端B处放一金属片，让小车从斜面顶端由静止滑下，下列说法正确的是()A小车通过AB段路程是10.00 dm B小车碰撞金属片前、后运动状态发生了变化 C这个实验还能说明物体的运动不需要力来维持 D小车对斜面的压力和小车受到的重力是一对平衡力 B题型二 以斜面为载体，做力的示意图 例2 如图所示，物体以某一速度v沿斜面匀速下滑。作出该物体所受各力的示意图。重力的用点在物体的重心，方向竖直向下；支持力(弹力)的方向垂直接触面指向受力的物体；摩擦力的方向与物体运动方向相反。做力的示意图应该注意的是一个物体受到多个力作用时，要注意每个力的作用点、大小、方向。跟踪训练2 如 图，一 物 体
3、 以 某 一 速 度 冲 上 表 面 粗 糙 的 固定斜面，请画出物体在上滑过程中所受的力的示意图。(力的作用点画在物体的重心)题型三 以斜面为载体，进行探究实验 例3(2020，泰安)如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。(1)该实验中所探究物体的动能是指_(选填“小球A”或“木块B”)的动能。小球A(2)实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越_，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越_，动能越大。(3)若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面_
4、高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。大大同一在初中物理中，以斜面为载体的实验有测量平均速度、探究 牛 顿 第 一 定 律、研 究 斜 面 的 机 械 效 率 与 哪 些 因 素有 关 等。物 体 能 从 斜 面 上 滑 下 是 因 为 它 受 到 重 力 的作用。物体在斜面上具有重力势能，到达斜面底端具有动能。可以考查惯性、功的大小比较、机械能守恒、力与运动的关系，涉及到的知识点较多，综合性较强，要求学生具有扎实的力学基础。跟踪训练3 在“观察从斜面滑下的小车在水平面上的运动”活动 中，小 车 在 相 同 斜 面 顶 端 由 静 止 释 放，沿 斜 面 下 滑 到达底端，在毛巾、棉布
5、和木板上向前运动一段距离，分别停在如图所示位置。(1)小车在相同斜面顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时的_相同。速度(2)小车所受阻力越小，运动距离越远。如果运动的物体在_的理想情况下，它将保持原来的速度一直运动下去。300多年前，伽利略曾采用类似的方法得出相同的推论。(3)实验中，小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1_P2(填“”“”或“”)。不受任何阻力题型三 以斜面为载体，计算机械效率等相关问题 例4 如图所示，用沿斜面向上大小为4 N的拉力，将一个重5 N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5 m，上升的高度为3 m，则物体受到的摩擦
6、力为_N，斜面的机械效率为_。175%以斜面为载体的综合计算题，考查的知识点一般包括斜面的机械效率；速度公式及其应用；功率的计算。在解题时会用到速度公式 vst，功率 PFv，根据 WGh 求出有用功，推力做的功 WFs 即总功，然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。跟踪训练41 如图所示，有一斜面长为s、高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为f，则斜面机械效率的正确表达式为()AGhfs BGhFs CGh（Ff）s DGh（Ff）sB跟踪训练42 如图所示，用细绳将一重为6 N的物体沿粗糙程度相同的斜面匀速拉到高处，斜面长s1.5 m，高
7、h0.5 m，在此过程中，斜面的机械效率为75%。下列说法正确的是()A拉力F的大小为2 NB斜面对物体的摩擦力与拉力F是一对平衡力C只将物体拉到斜面中点位置处，斜面的机械效率变为原来的一半D若只把斜面的高度降低，则斜面的机械效率降低D跟踪训练43 汽车装卸工经常用斜面来搬运重物，如图所示工人师傅用沿斜面向上的力F把货物匀速拉到车上，已知斜面高3 m，斜面长6 m，货物重480 N，如果不计物体和斜面之间的摩擦，则F等于_N。因为摩擦的影响，实际上工人师傅对货物的拉力为300 N，该斜面的机械效率为_%。24080跟踪训练44 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2.51
8、03 N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1 t，斜面高为2 m，斜面长为5 m(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，g10 N/kg)。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。210480%1103跟踪训练45 如图，小王站在高3 m、长6 m的斜面上，将重200 N的木箱沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为120 N，所花时间是10 s。求：(1)木箱A沿斜面方向的运动速度。(2)斜面的机械效率。(保留一位小数)(3)木箱沿斜面匀速运动过程中所受摩擦力。解：(1)木箱 A 沿斜面方向的运动速度：vst 6 m10 s 0.6 m/s；答：木箱 A 沿斜面方向的运动速度为 0.6 m/s；(2)小王对木箱做的有用功：W 有用Gh200 N3 m600 J，小王对木箱做的总功：W 总Fs120 N6 m720 J，斜面的机械效率：W有用W总 100%600 J720 J 100%83.3%；答：斜面的机械效率为 83.3%；(3)克服摩擦做的额外功：W 额W 总W 有用720 J600 J120 J，由 W 额fs 可得摩擦力：fW额s120 J6 m20 N。答：木箱沿斜面匀速运动过程中所受摩擦力为 20 N。