八年级物理斜面的机械效率和相关例题
一、知识点
1. 斜面的机械效率：η=W有用/W总 = Gh/Fs = G/nF
其中，G表示物体重力，h表示物体上升的高度，F表示拉力大小，s表示物体沿斜面移动的距离，n表示动滑轮的个数。
2. 斜面是一种简单机械，使用斜面可以省力。斜面高度一定，斜面越长越省力。
二、例题
【例题1】一个工人用滑轮组提升重物，已知动滑轮重为20N，不计绳重和摩擦，工人将重为400N的物体匀速提升1m，则工人做的有用功为多少？总功是多少？机械效率为多少？
【分析】
1. 人做的有用功：W有用=Gh=400N×1m=400J。
2. 人做的总功：W总=Fs=nG+G动h=(n-1)Gh=3 × 400N × 1m=1200J。
3. 机械效率：η=W有用/W总=400J/1200J=33.3%。
【例题2】一个工人用滑轮组提升重为250N的物体，在不计绳重和摩擦的情况下，工人施加的拉力为150N，物体匀速上升了2m，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）该滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的重力。
【分析】
（1）拉力所做的有用功：$W_{有用} = Gh = 250N times 2m = 500J$；
（2）拉力端移动的距离：$s = 2h = 2 times 2m = 4m$，该滑轮组的机械效率：$eta = frac{W_{有用}}{W_{总}} times 100% = frac{500J}{F_{总}s} times 100% = frac{5}{6} times 100% = 83.3%$；
（3）由$eta = frac{G_{物}}{nF_{物}} + G_{动}$可得，动滑轮的重力：$G_{动} = nF_{物} - G_{物} = 6 times 150N - 250N = 75N$。答：略。
例题：
在八年级物理中，我们学习了斜面的机械效率。一个斜面长为5米，高为1米，物重为50牛。某人用30牛的拉力沿斜面将重物匀速拉到斜面的顶端，总共用时5秒。求：
1. 该斜面的机械效率是多少？
2. 如果该斜面的摩擦力为5牛，那么在拉动过程中，摩擦力所做的功是多少？
解答：
1. 根据斜面机械效率的计算公式，有 η = W有用 / W总 = Gh / Fs = 50N × 1m / (30N × 5m) = 66.7%。
2. 在拉动过程中，摩擦力所做的功等于额外功，根据额外功的计算公式 W额外 = fs'，可得 W额外 = 5N × 5m = 25J。
通过这个例题，我们可以了解到斜面的机械效率和摩擦力所做的功的计算方法。同时，我们也可以通过这个例题来巩固八年级物理中关于机械效率的相关知识。
八年级物理斜面的机械效率和相关例题常见问题
一、斜面的机械效率
斜面是一种简单机械，使用斜面会省力，但不会改变力的大小。斜面的机械效率与斜面的粗糙程度和物重有关。斜面的高度一定，倾斜角度越大，机械效率越高；斜面越粗糙，机械效率越低。
二、例题
例题1：一个重为G的物体被提升到相同高度，使用光滑斜面和粗糙斜面时的机械效率有何不同？
解析：光滑斜面摩擦力小，机械效率高；粗糙斜面摩擦力大，机械效率低。
答案：使用光滑斜面时，机械效率高；使用粗糙斜面时，机械效率低。
例题2：一个重为G的物体在粗糙斜面上匀速上升，斜面的高度为h，长度为L。求该物体的机械效率。
解析：根据功的原理，使用任何机械都不省功。物体在重力作用下沿斜面向上运动，重力做功为Gh，而斜面对物体的支持力和摩擦力都做负功，所以机械效率为：
η = W有用 / W总 = Gh / (Gh + FL) = Gh / (G + FL)
其中F为沿斜面向上的拉力。
答案：该物体的机械效率为Gh / (G + FL)。
三、常见问题
1. 为什么使用斜面可以省力？
答：因为使用斜面时，动力臂变长了，而阻力臂保持不变，所以可以省力。但是不会改变有用功（物体重力势能的增加量），只会改变额外功（摩擦力做的功）。
2. 为什么斜面的摩擦力会改变机械效率？
答：因为斜面的摩擦力越大，额外功就越多，机械效率就越低。
3. 为什么在计算机械效率时需要用到拉力？
答：因为在物体沿斜面运动的过程中，需要有一个外力来提供动力，这个外力就是拉力。因此，在计算机械效率时，需要用到拉力。
4. 为什么在提升重物时需要使用滑轮组？
答：因为滑轮组可以改变力的方向，更方便地提升重物。同时，滑轮组还可以减少额外功（摩擦力做的功），提高机械效率。