(物理)8 斜面效率 斜面受力分析(基础) —浙教版科学九上讲义(含答案 机构用)

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(物理)8 斜面效率 斜面受力分析(基础) —浙教版科学九上讲义(含答案 机构用)

资源简介

学科教师辅导讲义
学员编号:1
年 级:九年级
课 时 数:
学员姓名:
辅导科目:科学
学科教师:
授课类型



授课日期及时段

教学内容
T同步——斜面受力分析
同步知识梳理
考情分析:以斜面为素材可以考查物体受力的示意图;可以通过实验求解物体平均速度;可以研究物体动能与重力势能之间的转化;可以探究在水平面上阻力对物体运动的影响;可以研究动能的大小与哪些因素有关;可以求解机械效率等问题。而这些问题都属于初中物理重要的知识点。以斜面为载体,阐述与斜面有关的各类试题及其解析,目的是给物理教师、学生在中考复习训练过程中就如何解决斜面问题给出建设性建议。
一.以斜面为载体进行受力分析
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。
例: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.滑块所受弹力的施力物体是地面
C.滑块受到重力、弹力的作用
D.滑块受到重力、弹力和摩擦力的作用
二.以斜面为载体,做力的示意图
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。
三.以斜面为载体,进行探究实验
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。
例:如图所示,让钢球从斜槽上由静止滚下,钢球运动到水平面上碰到静止的木块后,能将木块撞出一段距离
下列说法正确的是(不计空气阻力)(  )
A.钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性
B.木块被撞得越远,说明钢球对木块做的功越多
C.钢球在斜槽上向下滚动时,它的机械能越来越大
D.木块被撞出一段距离,说明物体的运动需要力来维持
四.以斜面为载体,计算机械效率等相关问题
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v=s/t,功率P=Fv,根据W=Gh求出有用功,推力做的功W=Fs即总功,然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率.
五.考查机械能守恒定律
【例题6】如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50J,若不计空气阻力,以下说法正确的是( )
A
A.小球到达底端时动能大于50J
B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能
C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
同步题型分析
例:如图所示,斜面长6m,高3m,用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m,下列说法正确的是( )
A. 滑轮组的机械效率是40% B. 物体重300 N
C. 拉力F做的功是600 J D. 拉力F的功率是40 W
拓展1.利用动滑轮将重物G沿斜面匀速拉上去。已知斜面高为h,长为l=2h、拉力为F。若不计摩擦和滑轮自重,下面关系式中成立的是( C )
F=G B.F=G/2
C.F=G/4 D.F=G/8
拓展2.
用l00牛的拉力沿一斜面向上拉重为400牛的物体,刚好可使其沿斜面匀速上滑。如果此斜面的机械效率为80%,则斜面的高与长之比为 ( C )
A.4:1 B.5:1
C.1:5 D.以上都不对
拓展3.
如图所示,有一斜面长为L,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,则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是( D )

拓展4.将同一重物用两种机械举高,甲的机械效率为η甲,乙机械效率为η乙,且η甲∶η乙=8∶5,则分别使用这两种机械时的拉力之比F1∶F2=_____。若甲、丙两滑轮完全相同,提升的重物也相同,则F1____F3 ,若丙机械效率为η丙,则η甲_____η丙。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
T同步——斜面效率
同步知识梳理
一.斜面机械效率
功的原理
?1.内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
?2.说明:
?①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
?②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
?③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
?④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)。
机械效率
1.机械效率:定义:机械产生的总功的利用率,即有用功跟总功的比值
?  公式:
2.?有用功:定义:对人们有用的功。
  公式:斜面: W有用=Gh(提升重物)=W总-W额= ηW总  
3.额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功
?  公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)?  斜面:W额=fL
4.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功
?  公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η?   斜面:W总= fL+Gh=FL
斜 面:? 
?  提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦
机械效率与机械省力与否、做功的多少无关
斜面的机械效率:斜面越粗糙,机械效率越小;
斜面的倾角越大,机械效率越小;
斜面与提升的物体重量无关
课堂达标检测
1、 下面是四位同学在探究斜面的机械效率时,测得的机械效率数据,其中可能正确的是 ( )
A 、 0% B 、 80% C 、 100% D 、 125%
2 、现要利用斜面将木箱拉上汽车,下列做法中可以提高斜面机械效率的是( )
A 、以较快的速度拉木箱 B 、以较慢的速度拉木箱
C 、减小斜面的倾斜程度 D 、增大斜面的倾斜程度
3.如图所示,斜面长4m,高2m.质量为50kg的小明站在斜面顶端,用平行于斜面向上的75N的拉力将100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,g=10N/kg,那么 (  )
A.小明对物体做的总功为1300J
B.斜面的机械效率是75%
C.物体所受的摩擦阻力为75N
D.物体所受的摩擦阻力为25N
4.如图所示,重为3.2×104N的卡车,经过一段水平路面,以9.6×104W的恒定功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行.经过30s后到达坡顶,已知斜坡的机械效率为80%.
求:(1)该斜坡高h为多少米?
(2)汽车行驶的速度?
(3)汽车行驶中受到的摩擦力?
5.一个斜面的高为h,长为l,该斜面的机械效率为η.现把重为G的物体沿斜面匀速向上移动,则物体受到的滑动摩擦力的大小(  )
6.如图所示,物重G为2000N,斜面长5m,高3m,斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%,若将重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上来,求:
(1)所需拉力F是多少??
(2)机械的总功率是多少?
7.如图所示,工人用斜面向上、大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点;再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点.已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m.试问:
(1)利用斜面搬运货物主要是为了   。
(2)货物在水平面上运动的速度为多少?
(3)水平推力做功的功率为多少?
(4)斜面的机械效率为多少?

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