物理中考以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)專題39斜面問題綜合難題應(yīng)用題(原卷版+解析)

2024年物理中考二輪復(fù)習(xí)以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)的60個(gè)小微專題專題39斜面問題綜合難題應(yīng)用題1.（2023安徽）如圖，一固定斜面頂端裝有定滑輪，為測(cè)量該裝置提升物體時(shí)的機(jī)械效率，用彈簧測(cè)力計(jì)連接細(xì)繩，跨過定滑輪將重為6N的物體沿斜面向上勻速拉動(dòng)0.6m，物體上升的高度為0.3m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N。求此過程中。（1）做的有用功；（2）該裝置的機(jī)械效率。2.（2023湖北荊州）以“‘荊歌’鐵馬，奔向未來”為主題的2023荊州馬拉松3月26日在荊州體育中心鳴槍起跑。在開賽場地建設(shè)過程中，工人利用長度L=3m的斜面把質(zhì)量為240kg的重物勻速推到h=1m高處，如圖所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求：（1）推力做的有用功；（2）斜面的機(jī)械效率；（3）工人將另一質(zhì)量為300kg的重物勻速推到同一高度，為了省力，換用長度為5m的斜面，此時(shí)重物與斜面間的摩擦力與原來的摩擦力之比為6∶5，共用時(shí)20s，工人推力做功的功率。3.（2023湖南益陽）早在3000年前我們的祖先就設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)很合理的轆轤，通常用于從井中提水。如圖所示是古代民間的提水設(shè)施轆轤，由轆轤頭、支架、井繩、水桶等部分構(gòu)成。某次取水時(shí)井繩拉著質(zhì)量為10kg的水緩慢上升了4m，水桶的質(zhì)量為1kg，在這一過程中，人做的總功為500J，g取10N/kg。求此次取水的過程中（1）人做的有用功為多少？（2）轆轤的機(jī)械效率多大？（3）人克服井繩重力與摩擦阻力做的功是多少？4.天門山盤山公路是網(wǎng)紅打卡地，公路共計(jì)99道彎，似玉帶環(huán)繞，層層疊起，直沖云霄，公路全長大約10km，公路的海拔落差高度約1000m。為助力“2022年湖南省首屆旅游發(fā)展大會(huì)”，實(shí)現(xiàn)省委省政府提出的“立標(biāo)打樣”、“辦一次會(huì)、興一座城”的目標(biāo)要求，天門山景區(qū)購置了一批新能源純電動(dòng)客車，客車滿載時(shí)總質(zhì)量為6000kg?，F(xiàn)有一輛滿載的新能源客車，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盤山公路從山底勻速行駛至山頂。（行駛過程中客車所受重力和阻力大小恒定不變，g取10N/kg）請(qǐng)完成下列問題：（1）整個(gè)過程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)客車和游客所做的有用功為多少？（2）盤山公路的機(jī)械效率為多少？（3）整個(gè)過程中，電動(dòng)機(jī)的牽引力為多少？汽車受到的阻力為多少？5.如圖所示，斜面長s=8m，高h(yuǎn)=3m．用平行于斜面F=50N的拉力，將重力為G=100N的物體，由斜面的底端勻速拉到頂端，用時(shí)t=10s．求：（1）有用功W有（2）拉力做功的功率P（3）物體受到的摩擦力f（4）該斜面的機(jī)械效率η．6．一輛質(zhì)量為1.68t的氫燃料新能源汽車行駛在一段盤山公路上（可簡化成斜坡），在11200N的牽引力作用下，從坡底以5m/s的速度勻速行駛2min到達(dá)高為100m的坡頂，在此過程中，汽車顯示共消耗氫96g；（g取10N/kg，氫的熱值為1.4×108J/kg）（1）汽車牽引力做了多少功？（2）斜坡的機(jī)械效率是多大？（3）求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率。

7．如圖所示，斜面長4m，高0.9m，建筑工人用繩子在5s內(nèi)將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力為150N（忽略繩子的重力），求：（1）拉力所做的功；（2）斜面的摩擦力；（3）斜面的機(jī)械效率。8.（2023湖南郴州）如圖所示，在斜面上將一個(gè)重10N的物體勻速拉到頂端所用的時(shí)間為。沿斜面向上的拉力，斜面中，，物體與斜面的接觸面積為100cm2，斜面對(duì)物體的支持力為。求；（1）物體在斜面上的速度；（2）物體對(duì)斜面的壓強(qiáng)；（3）斜面的機(jī)械效率。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）9.（2023江西）如圖所示，利用斜面將箱子推進(jìn)車廂，通常要比把箱子直接從地面搬進(jìn)車廂省力多了，某同學(xué)用的力沿斜面向上勻速推動(dòng)箱子，已知箱子質(zhì)量為，斜面長，斜面高，。求：（1）箱子受到的重力；（2）箱子受到的摩擦力；（3）斜面的機(jī)械效率；（4）使用斜面推箱子時(shí)有哪些更省力的方法。10.如圖1，工人將重500N的貨物推入靜止的貨柜中（忽略空氣阻力，g取10Nkg）。（1）在斜面上貨物受到沿斜面向上250N的推力F。從P點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)用時(shí)4s。求此過程①F的功率；②斜面的機(jī)械效率。（2）在貨柜的同一水平底面上，貨物受到水平向右100N的推力F，從A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)用時(shí)1s，在B點(diǎn)撤去F，貨物持續(xù)運(yùn)動(dòng)0.5s停在D點(diǎn)；①用“●”表示貨物，在方框中畫出貨物在O點(diǎn)的受力示意圖；②貨物到A點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在圖2中面出0~1.2s貨物所受摩擦力大小隨時(shí)間變化的圖象；（3）圖3中的尾板等效成圖4中以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿，處于水平靜止，尾板自重為G、受到繩的拉力為F（忽略繩重）：①在圖4中畫出F的力臂l；②繩長一定，繩按圖5方式懸掛，尾板仍處于水平靜止，則此時(shí)尾板受到繩的拉力F4____F3（選填“>”、“=”、“＜”）。11.車速過快是造成交通事故的重要原因之一，為限制車速，常常在下坡路段設(shè)置減速帶。如圖所示是有減速帶的斜坡示意圖，在傾角為的斜坡上有7個(gè)減速帶，相鄰兩個(gè)減速帶間的距離均為50m。現(xiàn)有一輛質(zhì)量為1.2t的小汽車，從斜坡上離減速帶有一定距離的某處開始下滑，由于減速帶、小汽車制動(dòng)等因素的影響，使得小汽車通過相鄰減速帶間的平均速度均為10m/s。（小汽車的長度不計(jì)，減速帶的寬度不計(jì)，g=10N/kg）則：（1）小汽車從第1個(gè)減速帶行駛到第7個(gè)減速帶所用的時(shí)間是多少？（2）小汽車從第1個(gè)減速帶行駛到第7個(gè)減速帶的過程中，重力做的功為多少？12．為了發(fā)展文化旅游事業(yè)，荊州市正在興建華強(qiáng)方特文化主題園，建成后將通過最新的VR技術(shù)展示包括楚文化和三國文化在內(nèi)的五千年華夏文明。園區(qū)建設(shè)中需把重1200N的木箱A搬到高h(yuǎn)＝2m，長L＝10m的斜面頂端。如圖所示，工人站在斜面頂端，沿斜面向上用時(shí)50s將木箱A勻速直線從斜面底端拉到斜面頂端，已知拉力F的功率為80W．求：（1）拉力F的大??；（2）該斜面的機(jī)械效率是多少；（3）木箱A在斜面上勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是多大。13.如圖所示，工人用斜面向上、大小為500N的推力，將重800N的貨物從A點(diǎn)勻速推至B點(diǎn)；再用100N的水平推力使其沿水平臺(tái)面勻速運(yùn)動(dòng)5s，到達(dá)C點(diǎn)．已知AB長3m，BC長1.2m，距地面高1.5m．試問：（1）利用斜面搬運(yùn)貨物主要是為了。（2）貨物在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度為多少？（3）水平推力做功的功率為多少？（4）斜面的機(jī)械效率為多少？14．工人師傅要把一個(gè)質(zhì)量為200kg的箱子裝上車他們先搭了個(gè)斜面，如圖，然后用平行與斜面的水深不變的拉力F將箱子沿斜面一直拉至車廂。拉力F=625N，已知斜面長s=8m，車廂高h(yuǎn)=2m，拉力F=625N，（g取10N/kg），求：（1）運(yùn)動(dòng)過程中箱子克服重力做了多少功？（2）斜面的機(jī)械效率是多大？（3）運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力的大小。2024年物理中考二輪復(fù)習(xí)以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)的60個(gè)小微專題專題39斜面問題綜合難題應(yīng)用題1.（2023安徽）如圖，一固定斜面頂端裝有定滑輪，為測(cè)量該裝置提升物體時(shí)的機(jī)械效率，用彈簧測(cè)力計(jì)連接細(xì)繩，跨過定滑輪將重為6N的物體沿斜面向上勻速拉動(dòng)0.6m，物體上升的高度為0.3m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N。求此過程中。（1）做的有用功；（2）該裝置的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）1.8J；（2）【解析】（1）有用功為W有=Gh=6N×0.3m=1.8J（2）總功為W總=Fs=4N×0.6m=2.4J所以滑輪組的機(jī)械效率為2.（2023湖北荊州）以“‘荊歌’鐵馬，奔向未來”為主題的2023荊州馬拉松3月26日在荊州體育中心鳴槍起跑。在開賽場地建設(shè)過程中，工人利用長度L=3m的斜面把質(zhì)量為240kg的重物勻速推到h=1m高處，如圖所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求：（1）推力做的有用功；（2）斜面的機(jī)械效率；（3）工人將另一質(zhì)量為300kg的重物勻速推到同一高度，為了省力，換用長度為5m的斜面，此時(shí)重物與斜面間的摩擦力與原來的摩擦力之比為6∶5，共用時(shí)20s，工人推力做功的功率?！敬鸢浮浚?）2400J；（2）80%；（3）210W【解析】（1）推力做的有用功是W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×1m=2400J（2）推力做的總功是W總=FL=1000N×3m=3000J斜面的機(jī)械效率為（3）原來斜面做的額外功為W額=W總-W有=3000J-2400J=600J原來斜面的摩擦力為此時(shí)重物與斜面間的摩擦力與原來的摩擦力之比為6∶5，則此時(shí)的摩擦力為此時(shí)斜面長度為5m，則額外功為W'額=f's=240N×5m=1200J工人將另一質(zhì)量為300kg的重物勻速推到同一高度，做的有用功是W'有=m'gh=300kg×10N/kg×1m=3000J此時(shí)的總功為W'總=W'額+W'有=1200J+3000J=4200J工人推力做功的功率是3.（2023湖南益陽）早在3000年前我們的祖先就設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)很合理的轆轤，通常用于從井中提水。如圖所示是古代民間的提水設(shè)施轆轤，由轆轤頭、支架、井繩、水桶等部分構(gòu)成。某次取水時(shí)井繩拉著質(zhì)量為10kg的水緩慢上升了4m，水桶的質(zhì)量為1kg，在這一過程中，人做的總功為500J，g取10N/kg。求此次取水的過程中（1）人做的有用功為多少？（2）轆轤的機(jī)械效率多大？（3）人克服井繩重力與摩擦阻力做的功是多少？【答案】（1）400J；（2）80%；（3）60J【解析】（1）根據(jù)題意，人做的有用功為（2）根據(jù)題意可知（3）根據(jù)題意可知克服水斗做的功為克服井繩重力及摩擦力做的功為答：（1）人做有用功為400J；（2）轆轤的機(jī)械效率為80%；（3）人克服井繩重力與摩擦阻力做的功為60J。4.天門山盤山公路是網(wǎng)紅打卡地，公路共計(jì)99道彎，似玉帶環(huán)繞，層層疊起，直沖云霄，公路全長大約10km，公路的海拔落差高度約1000m。為助力“2022年湖南省首屆旅游發(fā)展大會(huì)”，實(shí)現(xiàn)省委省政府提出的“立標(biāo)打樣”、“辦一次會(huì)、興一座城”的目標(biāo)要求，天門山景區(qū)購置了一批新能源純電動(dòng)客車，客車滿載時(shí)總質(zhì)量為6000kg?，F(xiàn)有一輛滿載的新能源客車，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盤山公路從山底勻速行駛至山頂。（行駛過程中客車所受重力和阻力大小恒定不變，g取10N/kg）請(qǐng)完成下列問題：（1）整個(gè)過程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)客車和游客所做的有用功為多少？（2）盤山公路的機(jī)械效率為多少？（3）整個(gè)過程中，電動(dòng)機(jī)的牽引力為多少？汽車受到的阻力為多少？【答案】（1）6×107J；（2）30%；（3）2×104N，1.4×104N【解析】（1）客車和游客總重力G=mg=6000kg×10N/kg=6×104N電動(dòng)機(jī)對(duì)客車和游客所做的有用功W有用=Gh=6×104N×1000m=6×107J即電動(dòng)機(jī)對(duì)客車和游客所做的有用功為6×107J。（2）由可得，整個(gè)過程所用時(shí)間由可得，總功W總=Pt=80×103W×2.5×103s=2×108J盤山公路的機(jī)械效率即盤山公路機(jī)械效率為30%。（3）由可得，電動(dòng)機(jī)的牽引力即電動(dòng)機(jī)的牽引力為2×104N。額外功W額=W總﹣W有用=2×108J﹣6×107J=1.4×108J由W額=fs可得，汽車受到的阻力即汽車受到的阻力為1.4×104N。5.如圖所示，斜面長s=8m，高h(yuǎn)=3m．用平行于斜面F=50N的拉力，將重力為G=100N的物體，由斜面的底端勻速拉到頂端，用時(shí)t=10s．求：（1）有用功W有（2）拉力做功的功率P（3）物體受到的摩擦力f（4）該斜面的機(jī)械效率η．【答案】（1）300J（2）40W（3）12.5N（4）75%．【解析】（1）有用功為W有=Gh=100N×3m=300J；（2）拉力所做的功為W總=Fs=50N×8m=400J，拉力的功率為==40W；（3）額外功為W額=W總?W有=400J?300J=100J，由W額=fs得：物體受到的摩擦力==12.5N；斜面的機(jī)械效率為==75%．6．一輛質(zhì)量為1.68t的氫燃料新能源汽車行駛在一段盤山公路上（可簡化成斜坡），在11200N的牽引力作用下，從坡底以5m/s的速度勻速行駛2min到達(dá)高為100m的坡頂，在此過程中，汽車顯示共消耗氫96g；（g取10N/kg，氫的熱值為1.4×108J/kg）（1）汽車牽引力做了多少功？（2）斜坡的機(jī)械效率是多大？（3）求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率。

【答案】（1）6.72×106J；（2）25%；（3）50%【解析】（1）已知汽車行駛速度v＝5m/s，行駛時(shí)間t＝2min＝120s則汽車行駛的路程s＝vt＝5m/s×120s＝600m又知汽車牽引力F＝11200N，所以牽引力做功W＝Fs＝11200N×600m＝6.72×106J（2）已知汽車的質(zhì)量m＝1.68t＝1680kg汽車的重力G＝mg＝1680kg×10N/kg＝16800N到達(dá)坡頂?shù)母叨萮＝100m，則汽車做的有用功為W有用＝Gh＝16800N×100m＝1.68×106J則斜坡的機(jī)械效率（3）已知消耗氫的質(zhì)量m氫＝96g＝0.096kg則氫完全燃燒放出的熱量Q放＝qm氫＝1.4×108J/kg×0.096kg＝1.344×107J則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率7．如圖所示，斜面長4m，高0.9m，建筑工人用繩子在5s內(nèi)將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力為150N（忽略繩子的重力），求：（1）拉力所做的功；（2）斜面的摩擦力；（3）斜面的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）600J；（2）37.5N；（3）75%【解析】（1）由題意知，拉力將重物拉到斜面頂端所做的功為（2）重物被被拉到距離地面0.9m的高度，這一過程中，所做的有用功為由于物體被拉動(dòng)過程中，所做的總功等于有用功與額外功之和，在這一過程中，額外功為克服斜面摩擦力所做的功，即由W額=fs可得，物體在斜面上受到的摩擦力為（3）由，可得，斜面的機(jī)械效率為答：（1）拉力所做的功為600J；（2）斜面的摩擦力為37.5N；（3）斜面的機(jī)械效率為75%。8.（2023湖南郴州）如圖所示，在斜面上將一個(gè)重10N的物體勻速拉到頂端所用的時(shí)間為。沿斜面向上的拉力，斜面中，，物體與斜面的接觸面積為100cm2，斜面對(duì)物體的支持力為。求；（1）物體在斜面上的速度；（2）物體對(duì)斜面的壓強(qiáng)；（3）斜面的機(jī)械效率。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）【答案】（1）1.25m/s；（2）800Pa；（3）66.7%【解析】（1）物體的速度（2）物體對(duì)斜面的壓力接觸面積物體對(duì)斜面的壓強(qiáng)（3）斜面的高度拉力做的有用功拉力做的總功斜面的效率答：（1）物體在斜面上的速度是1.25m/s；（2）物體對(duì)斜面的壓強(qiáng)是800Pa；（3）斜面的機(jī)械效率是66.7%。9.（2023江西）如圖所示，利用斜面將箱子推進(jìn)車廂，通常要比把箱子直接從地面搬進(jìn)車廂省力多了，某同學(xué)用的力沿斜面向上勻速推動(dòng)箱子，已知箱子質(zhì)量為，斜面長，斜面高，。求：（1）箱子受到的重力；（2）箱子受到的摩擦力；（3）斜面的機(jī)械效率；（4）使用斜面推箱子時(shí)有哪些更省力的方法?！敬鸢浮浚?）；（2）20N；（3）80%；（4）見解析【解析】（1）箱子受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N（2）推力所做的功有用功額外功斜面對(duì)箱子的摩擦力（3）斜面的機(jī)械效率拉動(dòng)物體沿斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面坡度越小越省力，可適當(dāng)減小斜面的坡度。10.如圖1，工人將重500N的貨物推入靜止的貨柜中（忽略空氣阻力，g取10Nkg）。（1）在斜面上貨物受到沿斜面向上250N的推力F。從P點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)用時(shí)4s。求此過程①F的功率；②斜面的機(jī)械效率。（2）在貨柜的同一水平底面上，貨物受到水平向右100N的推力F，從A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)用時(shí)1s，在B點(diǎn)撤去F，貨物持續(xù)運(yùn)動(dòng)0.5s停在D點(diǎn)；①用“●”表示貨物，在方框中畫出貨物在O點(diǎn)的受力示意圖；②貨物到A點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在圖2中面出0~1.2s貨物所受摩擦力大小隨時(shí)間變化的圖象；（3）圖3中的尾板等效成圖4中以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿，處于水平靜止，尾板自重為G、受到繩的拉力為F（忽略繩重）：①在圖4中畫出F的力臂l；②繩長一定，繩按圖5方式懸掛，尾板仍處于水平靜止，則此時(shí)尾板受到繩的拉力F4____F3（選填“>”、“=”、“＜”）。【答案】（1）125W50%（2）（3）>【解析】（1）貨物沿斜面運(yùn)動(dòng)的速度則F的功率P1=F1v1=250N×0.5m/s=125W克服重物的重力做的有用功W有=Gh=500N×05m=250J推力做的總功W總=F1s1=250N×2m=500J斜面的機(jī)械效率（2）在B點(diǎn)撤去F，貨物持續(xù)運(yùn)動(dòng)0.5s停在D點(diǎn)，此過程中貨物受到豎直向下的500N的重力；豎直向上500N的支持力；水平方向上受到向左的摩擦力。由于貨物在100N的水平向右的推力作用下勻速運(yùn)動(dòng)，則貨物與貨柜之間的摩擦力為100N，滑行時(shí)壓力和接觸面的粗糙程度不變，則所受摩擦力的大小不變，即向右滑行時(shí)受到水平向左100N的摩擦力。如圖所示：從A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)用時(shí)1s，則0~1s貨物所受摩擦力和推力是一對(duì)平衡力，大小為f=F=100N在B點(diǎn)撒去F，貨物持續(xù)運(yùn)動(dòng)0.5s停在D點(diǎn)，則貨物在0.2s內(nèi)處于滑行階段，受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，由于壓力和接觸面的粗糙程度不變，則所受摩擦力的大小不變，即0~1.2s貨物所受摩擦力一直為100N，則繪制f-t圖像如下：（3）過支點(diǎn)O作力F3的垂線段即為繩子的拉力F的力臂l，如圖所示：繩按圖5方式懸掛，尾板仍處于水平靜止，此時(shí)F4的力臂比F3的力臂要短，而阻力和阻力臂的大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知，F(xiàn)4大于F3。11.車速過快是造成交通事故的重要原因之一，為限制車速，常常在下坡路段設(shè)置減速帶。如圖所示是有減速帶的斜坡示意圖，在傾角為的斜坡上有7個(gè)減速帶，相鄰兩個(gè)減速帶間的距離均為50m?，F(xiàn)有一輛質(zhì)量為1.2t的小汽車，從斜坡上離減速帶有一定距離的某處開始下滑，由于減速帶、小汽車制動(dòng)等因素的影響，使得小汽車通過相鄰減速帶間的平均速度均為10m/s。（小汽車的長度不計(jì)，減速帶的寬度不計(jì)，g=10N/kg）則：（1）小汽車從第1個(gè)減速帶行駛到第7個(gè)減速帶所用的時(shí)間是多少？（2）小汽車從第1個(gè)減速帶行駛到第7個(gè)減速帶的過程中，重力做的功為多少？【答案】（1）；（2）【解析】（1）小汽車通過相鄰減速帶的時(shí)間由題意，小汽車通過全部減速帶的時(shí)間（2）小汽車下降的高度小汽車重力重力做功12．為了發(fā)展文化旅游事業(yè)，荊州市正在興建華強(qiáng)方特文化主題園，建成后將通過最新的VR技術(shù)展示包括楚文化和三國文化在內(nèi)的五千年華夏文明。園區(qū)建設(shè)中需把重1200N的木箱A搬到高h(yuǎn)＝2m，長L＝10m的斜面頂端。如圖所示，工人站在斜面頂端，沿斜面向上用時(shí)50s將木箱A勻速直線從斜面底端拉到斜面頂端，已知拉力F的功率為80W．求：（1）拉力F的大??；（2）該斜面的機(jī)械效率是多少；（3）木箱A在斜面上勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是多大?！敬鸢浮浚?）400N；（2）60%；（3）160N?！窘馕觥浚?）由P＝得，拉力所做的功：W總＝Pt＝80W×50s＝4×103J，由