中考物理三轮冲刺练习专题14 与斜面模型有关的中考问题（2份，原卷版+解析版）

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A. 利用此装置既可以省力，也可以省功B. 物体受到的摩擦力为50N
C. 对物体所做的有用功为500JD. 该斜面的机械效率为
【答案】D
【解析】A．使用任何机械都不省功，所以利用此装置不能省功，故A错误；
BC．由题意知，将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功
W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功
W总=Fs=50N×10m=500J
额外功
W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
故BC错误；
D．该斜面的机械效率
故D正确。故选D。
2．如图所示，一物体在40N的拉力作用下，沿粗糙的斜面匀速上升，物体重为60N，斜面长为2m，高为1m，下列说法正确的是（ ）
A．物体上升过程中机械能保持不变
B．物体所受拉力与摩擦力是一对平衡力
C．将物体从低端拉到顶端时，物体的重力势能增大60J
D．其他条件均不变，若θ角增大，物体受到的摩擦力增大
【答案】C
【解析】（1）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。
（2）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
（3）将物体从低端拉到顶端时，物体的重力势能增大量等于重力做功；
（4）摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
A．物体上升过程中，质量不变，速度不变，高度升高，故动能不变，重力势能变大，因为动能和势能统称为机械能，所以机械能增加。故A错误；
B．物体沿斜面匀速上升时，物体所受拉力与摩擦力大小不等，不是一对平衡力。故B错误；
C．将物体从低端拉到顶端时，物体的重力势能增大Ep＝W有用＝Gh＝60N×1m＝60J．故C正确；
D．其他条件均不变，若θ角增大，物体对斜面的压力减小，故物体受到的摩擦力减小。故D错误。
3. 如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是（ ）
A. 用斜面可以省力也可以省功
B. 匀速推动重物的速度越大，推力越大
C. 匀速推动重物的速度越大，推力做功越多
D. 匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大
【答案】D
【解析】A．根据斜面的工作特点和功的原理可知，用斜面提高物体可以省力，但不能省功，故A错误；
B．沿斜面匀速推动物体时，物体在竖直向的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿着斜向下的摩擦力和沿着斜面向上的推力作用下于平衡状态，因此推力大小只与物体的重力斜面的支持力和摩擦力有关，与物体速度无关，故B错误；
C．由W=Fs可知，推力做的功与物体在推力方向上移动的距离有关，与物体的速度关，故C错误；
D．由P=Fv可知，推力功率与物体的移动速度有关，在推力一定时速度越大，推力的功率越大，故D正确。故选D。
4. 如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧，物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑，最终在斜面上的B点保持静止。请比较这一过程物块重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。（不计空气阻力）
【答案】见解析
【解析】不计空气阻力，说明机械能守恒，W1>W2，物块通过重力做功（W1），将物体的重力势能最终转化为克服摩擦力做功（W2）产生的内能和克服弹簧弹力做功产生的弹性势能，所以W1>W2。
5. 如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向 _____；斜面的机械效率为 _____。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 _____的方法可以提高斜面的机械效率。
【答案】 下 80% 减小木板粗糙程度
【解析】货物相对斜面向上运动，所受的斜面的摩擦力沿斜面向下。
如图所示，斜面的长度为l，其高度
斜面的机械效率
斜面与地面夹角和货物质量不变，即有用功保持不变，可通过减少额外功来提高斜面的机械效率。为了减少额外功，可减小摩擦力，压力不变时，可通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦，所以可通过减小木板表面的粗糙程度来提高机械效率。
6．如图所示，有一斜面长L＝4m，高h＝2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F＝150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为 J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 N。
【答案】600；25。
【解析】（1）已知F＝150N，s＝L＝4m，物体从斜面底端拉动顶端时，所做的总功：W总＝Fs＝150N×4m＝600J；
（2）G＝200N，h＝2.5m，物体从斜面底端拉动顶端时，所做的有用功：W有用＝Gh＝200N×2.5m＝500J；
由W总＝W有用+W额外可得，W额外＝W总﹣W有用＝600J﹣500J＝100J，
摩擦力：f＝＝＝＝25N。
7. 如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可求出不同路段的平均速度。
（1）实验原理是____________；
（2）实验时，为了使小车在斜面上运动时间长些，便于测量时间，应___________（选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜角度；
（3）小车从A点运动到B点所用时间tAB=___________s；从A点到C点的路程sAC=___________cm；小车在AC段的平均速度vAC=____________m/s。
【答案】 （1） （2）减小 （3）3 80.0 0.16
【解析】（1）测量平均速度的原理就是利用，利用刻度尺测量路程，利用秒表测量时间，最后利用公式计算。
（2）倾斜角度越小，小车运动时间越长，便于测量小车的时间，故可以减小斜面的倾斜的角度从而延长时间，便于测量小车的运动时间。
（3）从9:25:15秒从A点出发，到达B点时，时间为9:25:18，一共所用的时间为3s。
如图所示，分度值为1cm，刻度尺需要估读，故从A点到C点的路程为80.0cm。
小车在AC段的时间为5s，故小车在AC段的平均速度
8. 为探究“力与运动的关系”，设计了如图所示的斜面实验，让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验中，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的______相同；小车到达水平面的初始动能是由______势能转化而来的；
（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现：水平面阻力越小，小车滑行的距离就越______（选填“远”或“近”）；进一步推理得出：如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体将在水平面上做______（选填“匀速”或“变速”）直线运动。
【答案】 （1）速度 重力 （2）远 匀速
【解析】（1）高度不同，小车的起始的速度不同，到达水平面时速度不同，故让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的速度相同；小车到达水平面时，高度降低，重力势能减小，动能增大，故重力势能转化为小车的动能。
（2）如图所示，接触面越来越光滑，阻力越来越小，小车滑行的距离也越来越远；如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，小车的速度将不变减小，将保持原来的速度一直做匀速直线运动。
9.某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
（1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面______滑下，目的是使小车进入水平面的初速度相同；
（2）由实验可以看出，运动的小车所受的阻力______，向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果物体受到的阻力______，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去；
（3）两次实验中，小车在水平面上最终都会静止下来，说明力可以改变物体的______。
【答案】（1）顶端由静止 （2）越小 为零 （3）运动状态
【解析】（1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面顶端（或同一高度）静止滑下，控制小车开始时的重力势能相同，目的是使小车进入水平面的初速度相同。
（2）根据实验现象分析可知，运动的小车所受的阻力越小，速度减小的越慢，向前滑行的距离变大。
如果物体受到的阻力为零，直线运动的物体速度不再变化，运动状态就不会改变，小车将做匀速直线运动。
（3）两次实验中，小车在水平面上最终都会因为受摩擦力的作用而停下来，说明力可以改变物体的运动状态。
10. 许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面就是其中之一。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容:
（1）图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持__________（选填“很大”或“很小”）的坡度；
（2）图乙所示实验中，对于同一个球A，要改变A撞击木块前的动能大小，可进行的操作是_________；
（3）图丙所示实验中，斜面倾斜角为，物体B重为。用弹簧测力计沿斜面拉动B时，应使B做___运动，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为__________。
【答案】（1）很小 （2） 改变在斜面上静止释放的高度 （3）匀速直线 80%
【解析】（1）图甲所示实验中，斜面很大的坡度，小车运动速度将会很大，运动时间很小，测量运动时间不方便。为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持很小的坡度。
（2）图乙所示实验中，球A的动能是由重力势能转化而来的。对于同一个球A，要改变A撞击木块前的动能大小，可进行的操作是改变在斜面上静止释放的高度。
（3）图丙所示实验中，斜面倾斜角为，物体B重为。为了便于读出弹簧测力计的示数，用弹簧测力计沿斜面拉动B时，应使B做匀速直线运动。
实验中弹簧测力计示数如图所示，弹簧测力计的分度值为0.1N，其示数为2.5N。设斜面高为h，由数学知识知，斜面长
则所测斜面的机械效率为
11. 车速过快是造成交通事故的重要原因之一，为限制车速，常常在下坡路段设置减速带。如图所示是有减速带的斜坡示意图，在倾角为的斜坡上有7个减速带，相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t的小汽车，从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑，由于减速带、小汽车制动等因素的影响，使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10m/s。（小汽车的长度不计，减速带的宽度不计，g=10N/kg）则：
（1）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少？
（2）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中，重力做的功为多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）小汽车通过相邻减速带的时间
由题意，小汽车通过全部减速带的时间
（2）小汽车下降的高度
小汽车重力
重力做功
12．为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化主题园，建成后将通过最新的VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明。园区建设中需把重1200N的木箱A搬到高h＝2m，长L＝10m的斜面顶端。如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F的功率为80W．求：
（1）拉力F的大小；
（2）该斜面的机械效率是多少；
（3）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。
【答案】（1）400N；（2）60%；（3）160N。
【解析】（1）由P＝得，拉力所做的功：
W 总＝Pt＝80W×50s＝4×103J，
由W＝FL得，拉力F的大小：
F＝＝＝400N。
（2）克服物重做功：
W 有＝Gh＝1200N×2m＝2.4×103J，
则斜面的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝60%。
（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时克服摩擦做功：
W额＝W总﹣W有＝4×103J﹣2.4×103J＝1.6×103J，
由W额＝fL得，木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力：
f＝＝＝160N。