中考物理一轮微专题复习专题17斜面中考问题考法与解法（教师版）

这是一份中考物理一轮微专题复习专题17斜面中考问题考法与解法（教师版），共17页。试卷主要包含了以斜面为载体进行受力分析，以斜面为载体，做力的示意图，以斜面为载体，进行探究实验，00dm，00dm-1等内容，欢迎下载使用。

专题17 斜面问题考法与解法

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。本文以斜面为载体，专门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。
1.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。
2.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。
3.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。
重点：探究斜面的机械效率实验
L
h
F

(1)原理：η=W有/W总
(2)应测物理量：拉力F、斜面长度L、物体重力G、斜面的高h。
(3)器材：刻度尺、弹簧测力计。
(4)注意：必须匀速拉动弹簧测力计使物体从斜面底端匀速到达顶端。目的是保证测力计示数大小不变。
(5)结论：影响斜面机械效率高低的主要因素有：摩擦力、斜面倾斜角。
4.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．

【例题1】(2020四川南充)如图所示，用沿斜面向上大小为4N的拉力，将一个重5N的物体从斜面底端匀速拉至顶端。已知物体沿斜面上滑的距离为5m，上升的高度为3m，则物体受到的摩擦力为________N，斜面的机械效率为________。

【答案】 (1) 1 (2) 75%
【解析】
(1)有用功W有=Gh=5N×3m=15J
总功W总=Fs=4N×5m=20J
额外功W额=W总-W有=20J-15J=5J
摩擦力f==1N
(2)斜面的机械效率
η==75%
【对点练习】救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m(不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10Nkg)在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为　 　J，整个装置的机械效率为　 　，小车A与斜面间的摩擦力大小为　 　N．

【答案】2×104；80%；1×103。
【解析】(1)小车质量m＝1t＝1000kg，
其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N，
钢绳做的有用功：
W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J，
(2)不计车长、拉力端移动距离s＝2L＝2×5m＝10m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J，
整个装置的机械效率：
η＝＝×100%＝80%；
(3)不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功，W额＝W总﹣W有用＝2.5×104J﹣2×104J＝5×103J，
由W额＝fL可得摩擦力：
f＝＝＝1×103N。
【例题2】(2020山东聊城)如图所示，小明“测量平均速度”时，在带有刻度的斜面底端B处放一金属片，让小车从斜面顶端由静止滑下，下列说法正确的是(　　)

A. 小车通过AB段路程是9.00dm
B. 小车碰撞金属片前、后运动状态发生了变化
C. 这个实验还能说明物体的运动不需要力来维持
D. 小车对斜面的压力和小车受到的重力是一对平衡力
【答案】AB
【解析】A．由图可知，小车通过AB段的路程s=10.00dm-1.00dm=9.00dm
故A正确；
B．小车碰撞金属片前速度较大，碰撞金属片后，小车受到阻力，小车的速度为零，运动状态发生了变化，故B正确；
C．这个实验能说明力是改变物体运动状态的原因，不能说明物体的运动不需要力来维持，故C错误；
D．小车对斜面的压力和小车受到的重力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故D错误。
【对点练习】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
【答案】D
【解析】物体匀速下滑，受力平衡，对物体进行受力分析即可求解，注意不能分析下滑力．
A.重力的方向是竖直向下的，故A错误；
B.物体受到的弹力方向垂直斜面向上，故B错误；
C、D.物体匀速下滑，受力平衡，对物体进行受力分析可知，物体受到重力、支持力，向上的滑动摩擦力，下滑力是效果力不能分析，故C错误，D正确．故答案为：D．
【例题3】(2020贵州黔西南)如图所示，物体以某一速度v沿斜面匀速下滑。作出该物体所受各力的示意图。

【答案】
【解析】斜面上的物体，受到重力作用，斜面对物体的支持力作用，物体匀速下滑，所以受到沿斜面向上的摩擦力作用，作物体所受力的示意图。
【对点练习】如图，一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面，请画出物体在上滑过程中所受的力的示意图．(力的作用点画在物体的重心)

【答案】如图所示。

【解析】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．
物体一定受到竖直向下的重力G，冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力f、斜面对它的支持力F(方向垂直于斜面向上)，力的作用点画在物体的重心上。
【例题4】(2020山东泰安)如图所示是 “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。

(1)该实验中所探究物体的动能是指______(选填“小球A”或“木块B”)的动能。
(2)实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越______，木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越______，动能越大。
(3)若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面______高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。
【答案】 (1)小球A (2)大 (3) 大 (4) 同一
【解析】(1)[1]该实验研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系。
(2)[2][3]同一小球从不同的高度滚下，位置高的滚到斜面底端的速度较大，把木块推得越远，说明小球做功多，动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在质量一定时，小球的速度越大，动能就越大。
(3)[4]要研究物体动能与质量的关系，根据控制变量法可知，控制小球到达水平面的速度相同，让不同质量的小球A从斜面同一高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。
【对点练习】在“观察从斜面滑下的小车在水平面上的运动”活动中，小车在相同斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑到达底端，在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离，分别停在如图所示位置。

(1)小车在相同斜面顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时的 相同。
(2)小车所受阻力越小，运动距离越远。如果运动的物体在 的理想情况下，它将保持原来的速度一直运动下去。300多年前，伽利略曾采用类似的方法得出相同的推论。
(3)实验中，小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是、，则 。(填“>”、“=”或“<”)
【答案】(1)速度；(2)不受任何阻力；(3)＞
【解析】(1)实验中，每次都让小车从同一个斜面的相同位置由静止开始滑下，是为了使小车到达斜面底端时具有相同的速度，这是控制变量法的要求。
(2)由实验现象可知，图中小车在不同材料表面滑行时，水平面粗糙程度越小，小车受到的阻力越小，小车运动的越远。
在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受任何阻力的理想情况下，它将保持匀速直线运动。
(3)因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为0，小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功，故小车在棉布、木板表面上克服阻力做功相等，即W1=W2；但在木板表面滑行时间长，根据P=W/t知木板表面功率小，木板表面功率大，即则P1＞P2。
【例题5】(2019湖北荆州)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)拉力F的大小为400N；
(2)该斜面的机械效率是60%；
(3)木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是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。
【对点练习】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？
【答案】(1)利用斜面搬运货物主要是为了省力；
(2)0.24m/s；(3)24W；(4)80%．
【解析】(1)使用斜面可以省力；
(2)货物在水平面上运动的距离为s=1.2m，所用时间为t=5s；
在水平面上运动的速度为：v===0.24m/s；
(3)水平推力做功的功率：P=Fv=100N×0.24m/s=24W；
(4)在斜面上推力做的功：W总=F′s=500N×3m=1500J；
做的有用功：W有=Gh=800N×1.5m=1200J；
则斜面的效率：η==×100%=80%；

一、选择题
1．(2020湖南衡阳)近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示)。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是(　　)

A．他对重物做了4800J的功
B．他做功的功率为16W
C．此次简易斜面装置的机械效率为50%
D．斜面是一种省力杠杆
【答案】D
【解析】A.做的总功：W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J，故A错误；
B.做功的功率为：P＝＝＝20W，故B错误；
C.重物的重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，
李军对重物做的有用功：
W有用＝Gh＝2400N×2m＝4800J，
简易斜面装置的机械效率：
η＝＝×100%＝80%，故C错误；
D.据课本知识可知，斜面本质上是一种省力杠杆，故D正确。
2.(2020黄石模拟)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.(2020大连模拟)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
【答案】B．
【解析】A.钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用，而不是因为它具有惯性．故A错误；
B.根据W=Fs可知，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多．故B正确；
C.钢球在斜槽上向下滚动时，不计空气阻力，但钢球还受到摩擦力作用，钢球滚下时需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以，钢球的机械能会减少．故C错误；
D.木块被撞出一段距离，是因为木块受到力的作用，其运动状态发生了变化，不能说明物体的运动需要力来维持．故D错误．故答案为：B．
【点拨】此题考查惯性、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
(1)钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用；
(2)根据W=Fs分析解答；
(3)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．
(4)力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因．
4.(2019武汉)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
【答案】ABD
【解析】A.小球在光滑斜面运动过程中，机械能守恒。所以在A点机械能等于在斜面底端机械能，小球在底端机械能等于动能，这个动能等于A点机械能，A点机械能等于小球动能和重力势能之和，所以小球在底端动能大于在A点重力势能，也就是大于50J；
B.小球在光滑斜面运动过程中，机械能守恒。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等于经过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。
5.(2020绥化模拟)图中表示静止在斜面上的物体所受的重力是( )


A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【答案】D
【解析】重力的方向总是竖直向下的。物体无论是在水平面还是在斜面上方向不变。
6.(2020济南模拟)在“测量物体运动的平均速度”实验中，当小车自斜面顶端滑下时开始计时，滑至斜面底端时停止计时．如图所示，此过程中小车的平均速度是( )

A．10cm/s B．9cm/s C．8cm/s D．7cm/s
【答案】B
【解析】当小车自斜面顶端滑下时开始计时，滑至斜面底端时停止计时．我们要找到这段时间内通过的路程s=45cm
时间t=14h35min05s-14h35min=5s
根据v=s/t得到v=s/t=45cm/5s=9cm/s
二、填空题
7.(2020安徽)如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长L=3m，高h=1.5m。若该过程中斜面的效率为60%，力F所做的功为________J。

【答案】1500
【解析】工人所做的有用功为W有=Gh=600N×1.5m=900J
由得

8.(2020大连模拟)往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为　　，若实际用力为500N，斜面的机械效率为　　，重物受到的摩擦力为　　．(g取10N/kg)．

【答案】(1)人做有用功为1200J；(2)斜面的机械效率为80%；(3)摩擦力为100N．
【解析】人做的有用功是将物体沿斜面推上小车，即将物体升高了h，故有用功为人克服重力做功，利用功的原理由W=mgh=Fs，可求得施加的推力；利用已求得的有用功和总功，由机械效率公式可求得斜面的机械效率；人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功，则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力．
(1)斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功：
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J；
Fs=mgh=1200J，
解得：F==400N；
(2)人所做的总功：W总=Fs=500N×3m=1500J；
斜面的机械效率：
η=×100%=×100%=80%；
(3)W总=W有+W额
即：Fs=Gh+fs
所以f===100N。
三、作图题
9.(2020潍坊模拟)如图，一物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面，请画出物体在上滑过程中所受的力的示意图．(力的作用点画在物体的重心)

【答案】其受力示意图如下图所示。
．
【解析】物体一定受到竖直向下的重力G，冲上粗糙斜面时会受到斜面对它沿斜面向下的摩擦力f、斜面对它的支持力F(方向垂直于斜面向上)，力的作用点画在物体的重心上。
12.(2020通辽模拟)如图所示，物体沿斜面匀速下滑，请画出物体所受重力G、支持力F及滑动摩擦力f的示意图(O为物体的重心)。

【答案】如图所示。

【解析】对物体进行受力分析可知，物体受到竖直向下的重力、垂直于接触面的支持力、沿斜面向上的摩擦力，重心都在物体的重心。
物体受到的重力G竖直向下、支持力F垂直于斜面向上，滑动摩擦力f平行于斜面向上，从重心开始沿力的方向作各力的示意图。
10.(2020大庆模拟)如图所示，实心铅球静止在斜面上，请用力的示意图作出铅球受到的重力和挡板对铅球的支持力．

【答案】如图所示：

【解析】铅球受到的重力总是竖直向下的，作用点在球心。挡板对铅球的支持力垂直于挡板，作用在球心。
四、实验探究题
11.(2020贵州黔西南)用图所示的装置来探究物体动能跟哪些因素有关。实验时，让钢球A从斜面某一高度滚下，在水平面上运动，将木块B撞出一段距离。

(1)此实验是通过比较什么物理量来判断钢球在水平面上撞击木块时动能的大小的?
(2)当要研究钢球动能的大小与速度关系时，应该怎么操作?为什么?
(3)猜想一下：如果斜面和水平面都是光滑的，把木块B固定在水平面上，钢球A与木块碰撞时无能量损失，那么钢球被木块反弹后可能会运动到斜面什么位置?
【答案】见详解
【解析】(1)钢球在水平面上将木块撞出的距离越远，钢球对木块做的功越多，说明钢球具有的动能越大，所以通过木块撞出的距离来判断钢球动能的大小。
(2)高度不同，钢球具有的重力势能不同，到斜面底端时具有的动能不同，运动到水平面时的速度就不同，让同一钢球分别从斜面不同高度滚下，来研究钢球动能的大小与速度关系。
(3)如果斜面和水平面都是光滑的，则机械能守恒，所以钢球被木块反弹后会上升到出发点的位置。
12.(2020南宁模拟)物理实验小组的同学在学习“测量平均速度”时，想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度，设计了如图所示的实验装置；让小车从带有刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止滑下，图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(圆圈里面的数字分别表示“小时∶分∶秒”)，则

(1)该实验是根据公式　　 进行测量的；
(2)通过分析图中所给信息可以判断：小车从斜面顶端运动到底端的过程中　　(选填“是”或“不是”)做匀速直线运动；
(3)小车在AC段运动的平均速度vAC是　　 m/s；
(4)在实验前必须熟练使用电子表，如果小车到达C点还没有停止计时，则会使所测量的运动时间偏　　 ．
【答案】(1)v＝s/t (2)不是(3)0.3 (4)大
【解析】(1)平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值，计算公式为v=S/t
(2)由图知，sAB=10dm-6dm=4dm=0.4m，tAB=2s
sBC=6dm-1dm=5dm=0.5m，tBC=1s；
则vAB=sAB/tAB=0.4m/2s=0.2m/s，
vBC=sBC/tBC=0.5m/1s=0.5m/s
根据上面的计算可知，小车做的不是匀速直线运动．
(3)由图知，sAC=10dm-1dm=9dm=0.9m，tAC=15：35：23-15：35：20=3s，
则vAC=sAC/tAC=0.9m/3s=0.3m/s．
(4)如果小车到达C点还没有停止计时，那就导致延迟计时，会使所测量的运动时间偏大。
【点拨】平均速度实验是初中物理属于测量性的实验，抓住实验原理是解决问题的钥匙，难度不大，但需要认真观察，会分析误差。
(1)测平均速度实验原理就是平均速度公式。
(2)匀速直线运动是指物体在每段路程的速度都相等。可以分别计算一下在AB段、 BC段、 AC段的速度。
(3)找到小车在AC段运动的时间和路程，可以求出平均速度。
(4)如果小车到达C点还没有停止计时，则会使所测量的运动时间偏大，如果小车到达C点前计时，则会使所测量的运动时间偏小。
13．(2020沈阳模拟)某同学在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想：
猜想一：物体动能大小与物体的质量有关
猜想二：物体动能大小与物体的运动速度有关
为了验证上述猜想，老师提供了如下器材：斜槽、刻度尺、三个钢球(质量分别为0.2kg、0.2kg、和0.3kg)、木块和长木板．
实验装置如图所示，让钢球从高为h的斜槽上由静止滚下，碰到水平面上的木块后，将木块撞出一段距离，在同样的平面上，木块被撞得越远，说明钢球的动能越大．

该同学利用上述器材和装置进行了实验，并在下表中记录了实验获得的数据．
次数
钢球质量m/kg
钢球下落高度h/cm
木块移动距离s/cm
1
0.1
10
8
2
0.1
25
19
3
0.3
20
26
4
0.2
10
15
5
0.3
10
22
6
0.3
15
30
请你完成下列任务：
(1)为了便于验证猜想一，请重新设计一个实验表格，并将上表中的相关数据全部筛选整理后填入你所设计的表中．
(2)分析重新设计的表中数据可以得到的实验结论是　 　．
【答案】(1)见解析表；(2)当物体的运动速度一定时，物体的质量越大，动能就越大．
【解析】(1)物体动能大小与物体的质量和速度有关，探究物体动能大小与质量关系时，要控制物体到达水平面时的速度一定，即控制钢球在斜面上的高度相同，改变物体的质量；设计表格如下：
次数
钢球下落高度h/cm
钢球质量m/kg
木块移动距离s/cm
1
10
0.1
8
2
10
0.2
15
3
10
0.3
22
(2)由表中数据可得出结论：当物体的运动速度一定时，物体的质量越大，动能就越大．
14.(2020安徽模拟)小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：

A．如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．
B．如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．
C．如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．
请针对以上操作回答下列问题：
(1)以上操作中错误的一次是_______(选填“A”、“B”或“C”)．
(2)对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越________．
(3)纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做_________运动．
【答案】(1)B (2)远(3)匀速直线运动
【解析】(1)取下毛巾，将棉布铺在木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．棉布不铺在斜面上，目的是几次实验要控制斜面光滑程度一致，保证几次实验小车到达底端速度一致。
(2)通过几次实验知道，水平面粗糙程度不同，小车运动路程不一致，水平面越粗糙，小车运动的路程近，越光滑，小车运动的越远。
(3)在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将永远运动下去，并且做匀速直线运动。
15.(2020海南模拟)以小银为组长的兴趣小组提出，利用研究动能的大小与哪些因素有关的实验装置(如图所示)与所需器材(斜面、木块、不同质量的小钢球)来探究影响重力势能大小的因素的设想。请你完成如下实验方案：        甲                       乙
(1)实验中通过观察 的大小，来判断小球重力势能的大小。
(2)本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是 。
(3)实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图 ，具体的操作方法是让小球从 的高度由静止滚下。
(4)要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图 ，具体的操作方法是让小球从 的高度由静止滚下。
(5)通过比较分析可以得出的结论是 。 
【答案】(1)木块运动的距离；(2)钢球和木块将做匀速直线运动，不能达到探究的目的。(3)乙、相同；(4)甲、不同。(5)物体的质量越大，高度越高，具有的重力势能越大 
【解析】(1)实验中通过观察木块运动的距离的大小，来判断小球重力势能的大小。
(2)本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是钢球和木块将做匀速直线运动，不能达到探究的目的。
(3)实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图乙，具体的操作方法是让小球从相同的高度由静止滚下。
(4)要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图甲，具体的操作方法是让小球从不同的高度由静止滚下。
(5)通过比较分析可以得出的结论是物体的质量越大，高度越高，具有的重力势能越大 。 
16.(2020齐齐哈尔模拟)物理学习兴趣小组的同学们利用如下图所示的装置探究了斜面的机械效率跟什么因素有关。下表是他们在同一斜面上沿斜面拉动木块匀速向上运动时得到的数据和根据数据计算出的机械效率，请你利用这些数据计算和回答下列问题。

实验次数
木块(粗糙程度相同)
木块重G/N
木块上升的高度h/m
沿斜面拉力F/N
木块移动的距离L/m
斜面的机械效率η
1
木块1
2.0
0.3
1.6
1
38%
2
木块1
2.0
0.5
1.9
1
53%
3
木块2
2.0
0.5
3.8
1

(1)若第1次实验中木块由斜面底端匀速移动到顶端，移动1m的距离所用的时间为5s，求木块移动的速度及拉力对木块做功的功率；
(2)计算第3次实验斜面的机械效率；
(3)比较实验结果可以得出：在接触面粗糙程度和木块沿斜面移动的距离相同的情况下，影响斜面机械效率的因素是________________________。
【答案】(1)0.2m/s 0.32W(2)53%(3)斜面的倾斜度等
【解析】本实验属于收集实验数据，进行分析论证。
(1)v=s/t=1m/5s=0.2m/s
P=Fv=1.6N× 0.2m/s=0.32W
(2)有用功W有用=Gh W总=Fs
η=W有用/W总= Gh / Fs=2N×0.5m/ 3.8N× 1m=26.3%
(3)在接触面粗糙程度和木块沿斜面移动的距离相同的情况下，影响斜面机械效率的因素是斜面的倾斜度。
五、综合计算题
17.(2020云南模拟)如图所示，一卡车车厢车底底板距地面1.5m高，小张把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N。求：

(1)小张推木箱做了多少功？
(2)这个过程中，斜面的机械效率是多少？(结果保留一位小数)
【答案】(1)1800J(2)83.3%
【解析】(1)W总=Fs=600N×3m=1800J
(2)W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J
η=W有用×100%/W总=1500J×100%/1800J≈83.3%