题目

物理学习小组，针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了实验探究和理论探究活动。 [实验探究]将长度为1m的长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面（如图所示），用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动，以此来完成斜面机械效率的测量，下表呈现的是部分实验数据：

（1）疑惑一：“斜面的机械效率越高越省力吗？”   请根据表中的实验数据，写出正确的结论：__________________________________。 （2）疑惑二：“斜面倾斜程度越大拉力越大，滑块受到的摩擦力也一  定越大吗？”   请进一步分析表中实验数据，写出正确的结论：___________________________。 简述理由：______________________________。 [理论探究] （3）疑惑三：“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’量，能通过 ‘可测量’量求出摩擦力吗？”  请根据已有的知识推导：对于倾斜程度不同的斜面，在拉力F作用下（拉力方向沿斜面向上）重为G的滑块沿斜面匀速移动时，滑块受到的摩擦力Ff的数学表达式（斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量）。

所属题型：实验题 试题难度系数：中档

答案

（1）机械效率越高的斜面，不一定越省力   （2）斜面倾斜程度越大拉力越大，摩擦力不一定越大因为由实验数据可知斜面倾斜程度变大，斜面的机械效率随之也变大，额外功占总功的比例变小，所以摩擦力不一定变大（或斜面倾斜程度变大，滑块对斜面的压力变小，因此滑块受到的摩擦力变小）   （3）当滑块沿斜面匀速向上运动时： 由功的关系得Fl=Gh+Ffl，可得Ff=F-Gh/l  当滑块沿斜面匀速向下运动时：    由功的关系得Gh=Fl+Ffl，可得Ff=Gh/l一F。

考点梳理

初中三年级物理试题“物理学习小组，针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了”旨在考查同学们对 斜面的机械效率、 摩擦力的大小、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 斜面的机械效率
• 摩擦力的大小

考点名称：斜面的机械效率

斜面的机械效率

斜面机械效率是反映斜面机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和，因而有用功只占总功的一部分。显然，有用功所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。物理中，用机械效率来表示机械对总功的利用率。

斜面机械效率公式

为什么机械效率总小于1?

1、因为机械效率=W有/W总=W有/W有+W额

2、因为额外功肯定大于0，所以W有小于W有+W额，分子小的除分母大的肯定小于1。

斜面机械效率的特点

机械效率是我们学习物理中第一个没有单位的物理量，必须用百分比表示。

影响斜面机械效率的因素

斜面机械效率与许多因素有关。比如滑轮组的机械效率，影响它的最主要的因素是物重，其次才是滑轮重、绳重和摩擦。无论你用同一滑轮组吊起一根绣花针或一个重量远远大于动滑轮的重物，你都需要把动滑轮举上去，还要克服绳重与摩擦，前者额外功远远大于有用功，其机械效率几乎为零，后者额外功在总功中占的比值就小得多，所以物重越大，机械效率就越高。

斜面机械效率的意义

(1)机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和，因而有用功只占总功的一部分。显然，有用功所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。物理中，用机械效率来表示机械对总功得了利用率。

(2)在计算机械效率时，注意物理量名称所标示的意义。总功：即动力对机械所做的功，称之为动力功，也叫输入功。理想机械：W总=W有用，W输入=W输出，W动=W阻。实际机械：W总=W有用+W额外，W输入=W输出+W额外，W动=W有用阻力+W无用阻力。

考点名称：摩擦力的大小

关于摩擦力大小的两个因素：
1. 摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关，接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大。生活中我们有这样的常识，当自行车车胎气不足的时候，骑起来更费力一些。
2. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。

有关摩擦力大小的经典试题：
例1．（2012?岳阳）在研究摩擦力时，小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块，在同一水平桌面上进行了三次实验。如图1所示，当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时，弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为（　　）

A．F1=F2＞F3 B．F1＞F2＞F3 C．F2＞F1＞F3 D．F1＜F2=F3
解析：摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关。而a、b两实验在压力大小和接触面的粗糙程度相同时，改变了接触面积的大小，摩擦力不变。因此F1=F2；a、c两实验在压力大小和接触面粗糙程度一定时，用滚动代替滑动，减小了摩擦力的大小，所以F1＞F3。综合上面两种情况可得：F1=F2＞F3。故选A。

例2．（2011?盐城）小明用如图2所示装置探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。下列操作正确的是（ ）

A.在木块上加放砝码 B.保持接触面粗糙程度不变
C.使木块侧放减小接触面积 D.沿水平方向匀速拉动木块
解析：木块上加放砝码，增大了木块对平面的压力，是研究摩擦力与压力大小的关系；实验探究摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，接触面的粗糙程度应该是个变量；木块侧放减小接触面积，探究的是摩擦力的大小与接触面积大小的关系；无论探究摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度、接触面积的大小这三个变量中哪一个变量的关系，都应该沿水平方向匀速拉动木块。只有木块做匀速直线运动时，受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小。故选D。

例3．（2012?娄底）小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，提出了如下四个猜想。根据你对本实验的探究，发现其中与实验结论不相符合的是（ ）