内容正文:
功的原理
课题
鲁科版 八年级下
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第九章 简单机械 功
【2022·泰安期中】对于机械做功,下列说法中正确的是( )
A.省距离的机械可以省功,但一定费力
B.省力的机械一定费距离,但不省功
C.省力的机械可以省功,但一定费距离
D.省距离的机械可以省力,但不省功
1
B
2
【2022·菏泽期末】根据功的原理可知使用任何机械都不能省功,我们现在仍然使用着各种机械的原因是__________________________________。
2
使用机械可以省力或给我们带来方便。
【2022·上海期中】在学习简单机械知识后,我们知道利用机械工作时可以省力,那么能不能省功呢?如图,利用长为l的光滑斜面将重力为G的物体匀速拉到高度h处,拉力F对物体所做的功
W1=________(用字母表示);
3
Fl
若直接将重力为G的物体提升到高度h处,需要克服重力所做的功W2=________(用字母表示)。实验数据表明,W1=W2,即使用机械工作时可以省力但不能________。
Gh
省功
使用杠杆、定滑轮、动滑轮等简单机械,将同一物体匀速提升相同的高度,若机械的摩擦和自重可以忽略不计,则下列说法中正确的是( )
A.因为使用定滑轮不省力,所以使用定滑轮比使用杠杆做功多
B.因为使用动滑轮要费距离,所以使用动滑轮比使用定滑轮做功多
C.因为使用动滑轮要费距离,所以使用动滑轮比使用杠杆做功多
D.使用每一种机械所做的功一样多
4
D
【2022·南昌期中】聪明的毛驴也懂物理哦,如图所示一头毛驴驮着笨重的货物上台阶时,会沿着S形路线上去,这样做的好处是通过
增加做功的________,从而
达到省________的目的。
5
距离
力
6
【2022·泰安期末】工人用3 m长的光滑斜面,把
120 kg重物沿斜面向上推,使货物提高1 m,需要的推力是________N。若斜面高度不变,要使拉力更小些,则必须使斜面的长度________(填“变大”“变小”或“保持不变”)。(g取10 N/kg)
400
变大
8
7
【2022·泰安期中】如图所示,沿光滑斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,则F1________F2,W1________W2。(均填“<”“>”或“=”)
<
=
【点拨】
斜面光滑没有摩擦力,根据功的原理,可得F1lAB=F2lAC=Gh,即W1=W2;根据图示lAB>lAC,可知F1<F2。易错提醒:利用斜面将物体提升,既要克服物重做功,也要克服摩擦做功,若不计摩擦时,动力做的功等于克服物重做的功。
小东利用如图所示器材,做“使用动滑轮是否省功”的实验。请将他的实验步骤补充完整并回答相应的问题。
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(1)实验步骤:
①如图甲所示,用弹簧测力计将钩码缓慢地匀速向上提升一定高度,并同时用刻度尺测量,记录拉力F1与高度h,根据公式W1=________,计算拉力所做的功W1;
F1h
②如图乙所示,用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地匀速向上提升相同高度h,记录拉力F2,计算拉力所做的功W2;
③比较W1和W2的大小关系,得出结论。
(2)该实验中W1和W2的大小关系应该是W1________W2(填“>”“=”或“<”),其原因是______________________
_______________。
<
在使用动滑轮提升物体时,
要对动滑轮做功
在“测量提升物体所做的功”的实验中,小李所在的实验小组利用长木板、木块组装,并进行如图实验,并将实验数据填入表中。
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斜面长度
s/m 沿斜面的
拉力F/N 小车重力
G/N 斜面高度
h/m
0.8 0.6 2.0 0.20
(1)该实验的主要目的是_____________________________。
(2)根据实验目的,分析测量结果,你认为最合理的结论是________。
A.利用斜面提升物体可以省力
B.利用斜面提升物体既可以省力,也可以省功
C.利用斜面提升物体可以省力,但费距离,不省功
D.斜面越陡越不省力,斜面越陡,可以省距离
探究利用斜面提升物体是否省功
C
(3)生活中常见的斜面有________。(写出一个)
盘山公路
你注意过吗?当换汽车轮胎时,司机师傅会从工具箱中取出一块如图甲所示的器械,将车轴顶起,这个装置叫螺旋千斤顶,司机师傅只要将手柄顺时针转几圈之后,就可以将车轴顶起,车轮就离开
地面,从而可以轻松的换上新轮胎,请
你帮他完成“理论论证”。
(1)提出问题:使用千斤顶能省力吗?
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使用螺旋千斤顶可以省力,因为螺旋千斤顶的手柄就是一个变形的杠杆,螺纹就相当于斜面,斜面越长越省力,费了距离,故省力。
(2)建立模型:如图乙,是它的原理图,手柄转动一圈物体上升一个螺距长,把手长(指螺杆的中心到手柄上F的作用点长)为L,每个螺距相距为h,螺杆上物体重为G,转动手柄所用动力为F(假定机械光
滑无摩擦)。运用功的原理证明F=G,
并说明使用螺旋千斤顶可以省力。
证明:螺旋旋转一周时,有用功W有=Gh,
当作用在手柄末端上的动力为F时,此时力臂为L,当螺旋旋转一周时,F移动的距离是s=2πL,
做的总功W总=Fs=F×2πL,
假定机械光滑无摩擦,有用功等于总功,此时螺旋的机械效率为1;所以作用在手柄上的动力做的功:W有=W总,Gh=F×2πL,F=G;
$$