斜面机械效率的计算典型考点 归纳练 2025年中考物理二轮复习备考

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斜面机械效率的计算典型考点 归纳练
2025年中考物理二轮复习备考
一、计算题
1．如图，工人用平行于斜面的推力将重为 1000N的物体匀速推到1.6m高卡车车厢上，卡车质 量为3000 kg，轮胎和地面总接触面积是100cm2，已 知斜面长为4m， g取10N/kg.求：
(1)物体被推至卡车车厢后，汽车对地面的压强；
(2)此过程人做的有用功；
(3)若斜面的机械效率为80%，求物体在被推上卡车过程中受到的摩擦阻力。
2．斜面在生产生活中应用非常广泛。如图甲所示，利用斜面将水中的物体拉出来，若牵引汽车重，共有4个车轮，每个车轮与地面的接触面积为。整个过程中，汽车以2m/s的速度匀速行驶，物体从A到C的过程中，绳子拉力的功率P随时间t的关系如图乙所示。已知B点为斜面AC的中点，斜面AB的长为s，高为h，s=2h。物体的质量为80kg，体积为，不计绳子与滑轮间的摩擦和绳重。求：（水的密度为，g取）
(1)汽车静止时，对地面的压强；
(2)物体全部出水后所受斜面的摩擦力的大小；
(3)物体在水中上升的过程中，斜面的机械效率。（结果精确到0.1%）
3．在如图所示的装置中，斜面长6m，高2m，现将质量为210kg的物体从斜面底端匀速拉到顶端，若滑轮的机械效率为80%，人作用于绳自由端的拉力为600N，求：
(1)人做的总功是多少？
(2)物体与斜面间的摩擦力是多少？
4．如图所示，在进行探究实验时，用一块直木板将质量为2000g的正方体物块匀速拉上平台，已知拉力F为12N，物块沿木板移动了2m，升高1m，用时20s。不计绳重，g取10N/kg。求：
（1）上移过程中正方体物块克服木板摩擦所做的功；
（2）此斜面的机械效率（结果保留到0.1%）。
5．如图所示，将物体提到高度为h的平台上有两种方法：第一种方法是直接沿竖直方向匀速提起，此时需要施加的拉力为；第二种方法是用平行于斜面的拉力的作用下沿斜面向上做匀速直线运动；已知斜面长，高，两次均用时25s；请计算：
（1）用斜面提升物体时，拉力的功率P；
（2）斜面对物体摩擦力f的大小。
6．如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了，某同学用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为20kg，斜面长3m，斜面高1.2m，求∶
（1）箱子受到的摩擦力；
（2）斜面的机械效率。
7．如图甲所示，重500N、底面积为的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为300N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：
（1）箱子对水平地面的压强是多大？
（2）斜面的机械效率是多少？
（3）箱子受到斜面的摩擦力多大？
8．生活中，利用斜面将重物推上车厢比直接将重物搬上车厢要轻松许多。如图所示，小聪为了节省体力，他用大小为400N的推力F将质量m=50kg的物体沿着高h=1.2m、长s=3m的斜面匀速推上车厢。这一过程用时10s，推力方向与斜面方向平行。求：
（1）斜面的机械效率；
（2）在匀速推动物体至车厢的过程中，小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做功的功率。
9．为了省力，装修工人用如图所示的斜面装置向二楼运送装饰材料。已知该斜面长为6m，高为3m，且固定不动。运送材料时，工人用300N的力拉绳子，将装饰材料在20s内沿斜面由底端拉到顶端。求：
（1）工人拉力的功率；
（2）若该装置的机械效率为62.5%，则装饰材料的重是多少？
10．在某项建筑工程中，工人需要将材料箱运到5m高的水平台上，现用斜面和滑轮搭建了如图所示的装置，已知斜面长为10m，材料箱重为500N，将材料箱由底端拉到顶端用时50s，所用拉力为300N，不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，拉材料箱的绳子始终与斜面平行，求：
（1）工人做功的功率；
（2）该装置的机械效率（保留到0.1%）。
11．2024年春节前夕，合肥地区普降大雪，给交通带来很多不便，某小轿车不慎滑到坡底，请来救援车帮忙，救援车固定不动，利用绞盘、绳子、滑轮将车匀速从坡底拉上来，这个过程可简化为如图所示的模型。若小轿车的质量为1.2t，小轿车从斜面底端沿斜面往上被匀速拉动10m，升高了5m，所用时间为10s，该装置的机械效率为75%，匀速拉动时拉力F恒定不变，其方向始终与斜面平行。求：
（1）该过程做的有用功；
（2）拉力的功率；
（3）拉力的大小。
12．工人用如图所示装置把重的物体，从斜面底部匀速拉到高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时。工人对绳子的拉力为，动滑轮重，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，求：
(1)绳子对物体做的功W；
(2)物体在斜面上受到的摩擦力f；
(3)整个装置的机械效率。
参考答案
1．(1)3.1×106Pa；
(2)1.6×103J；
(3)100N
（1）卡车的重力
总重力
与地面的接触面积
则汽车对地面的压强
（2）此过程中人做的有用功为克服重力做功
（3）由得推力做的总功
推力做的额外功
由得物体在被推上卡车过程中受到的摩擦阻力
2．(1)
(2)300N
(3)
（1）汽车静止时对地面的压力
4个车轮与地面的接触面积
汽车静止时，对地面的压强
（2）由图乙知：物体全部出水后，拉力的功率P=1400W，则
物体全部出水后受到拉力F、重力G、摩擦力f和支持力FN（因为支持力的方向始终与物体移动方向垂直，故支持力对物体不做功）。
物体的重力
由题意知，物体全部出水后物体上升的高度为h，沿斜面运动的距离为s，s=2h。则
即
解得f=300N，故物体全部出水后所受斜面的摩擦力的大小为300N。
（3）由图乙知，物体在水中时拉力的功率，则
由题意可知，物体在水中上升的高度为，在水中沿斜面运动的距离为，则
则
3．(1)7200J
(2)260N
（1）斜面长为L=6m，该滑轮为动滑轮，则绳子自由端通过的距离
s=2L=2×6m=12m
拉力所做的总功
W总=Fs=600N×12m=7200J
（2）已知滑轮的机械效率为80%，根据机械效率公式可得动滑轮对物体所做的功（即使用斜面时做的总功）
W=W总η=7200J×80%=5760J
将物体提到2m高处所做的有用功
W有=Gh=mgh=210kg×10N/kg×2m=4200J
则克服斜面摩擦力所做的额外功
W额=W-W有=5760J-4200J=1560J
克服斜面摩擦力所做的功为额外功，物体与斜面间的摩擦力
4．（1）4J；（2）83.3%
解：（1）拉力所做的功
W总=Fs=12N×2m=24J
正方体物块的重为
G=mg=2000×10-3kg×10N/kg=20N
该过程的有用功
W有=Gh=20N×1m=20J
克服摩擦力做的功为额外功，所以箱子克服木板摩擦力所做的功
W额=W总-W有=24J-20J=4J
（2）斜面的机械效率
答：（1）上移过程中正方体物块克服木板摩擦所做的功为4J；
（2）此斜面的机械效率为83.3%。
5．（1）；（2）
解：（1）拉力所做的功
拉力做功的功率
（2）有用功
额外功
斜面对物体的摩擦力
答：（1）用斜面提升物体时，拉力F2的功率P为5W；
（2）斜面对物体摩擦力f的大小为5N。
6．（1）20N；（2）80%
解：（1）箱子受到的重力
有用功
总功
克服箱子与斜面间摩擦力做的额外功
由W额=fs可得，箱子受到的摩擦力
（2）斜面的机械效率
答：（1）箱子受到的摩擦力为20N；
（2）斜面的机械效率为80%。
7．（1）2500Pa；（2）83.3%；（3）50N
解：（1）箱子对水平地面的压力为
根据可得，箱子对水平地面的压强是
（2）拉力做的有用功为
拉力做的总功为
斜面的机械效率是
（3）克服箱子在斜面上受到的摩擦力做的额外功为
由可得，木箱与斜板之间的摩擦力是
答：（1）箱子对水平地面的压强是2500Pa；
（2）斜面的机械效率是83.3%；
（3）箱子受到斜面的摩擦力是50N。
8．（1）50%；（2）60W
解：（1）质量m=50kg；将物体推上车厢做的有用功
W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×1.2m=600J
推力F=400N；推力做的总功
W总=Fs=400N×3m=1200J
斜面的机械效率
（2）在匀速推动物体至车厢的过程中，克服物体与斜面之间的摩擦力做的功
W额=W总-W有=1200J-600J=600J
克服摩擦力做功的功率
答：（1）斜面的机械效率是50%；
（2）在匀速推动物体至车厢的过程中，小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做功的功率是60W。
9．（1）180W；（2）750N
解：（1）由图知绳子段数，则绳子自由端移动距离为
工人所做的总功为
工人拉力的功率为
（2）该装置的机械效率为
即
解得
答：（1）工人拉力的功率为180W；
（2）若该装置的机械效率为62.5%，则装饰材料的重是750N。
10．（1）60W；（2）83.3%
解：（1）工人做的总功
W总=Fs=300N×10m=3000J
工人做功的功率为
（2）做的有用功
W有=Gh=500N×5m=2500J
整个装置的机械效率
答：（1）工人做功的功率60W；
（2）该装置的机械效率为83.3%。
11．（1）6×104J；（2）8000W；（3）4000N
解：（1）该过程做的有用功
W有=Gh=mgh=1.2×103kg×10N/kg×5m=6×104J
（2）由可得，拉力做的总功为
拉力的功率
（3）由图可知，动滑轮上绳子的段数n=2，则绳子端移动的距离
s=nh=2×10m=20m
由W=Fs可得，拉力
答：（1）该过程做的有用功为6×104J；
（2）拉力的功率为8000W；
（3）拉力的大小为4000N。
12．(1)3120J
(2)280N
(3)62.5%
（1）不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，则有
则绳子对物体的拉力大小为
物体的重力为1000N，升高的高度为2m，斜面与水平地面的夹角为30°，根据勾股定理知识可知，物体在斜面上移动的距离为s物=4m，绳子拉物体的力为780N，则绳子对物体做的功为
（2）重物移动到高台上的有用功为
克服摩擦力做的额外功为
物体在斜面上受到的摩擦力为
（3）克服物体重力所做的功为有用功，大小为
W有=Gh=1000N×2m=2000J
拉力F所做的功为总功，大小为
W总=Fs=400N×2×4m=3200J
整个装置的机械效率为
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