第九章 简单机械 功
第五节 功的原理
知识清单
一、功的原理
1.内容:使用机械时人们所做的功,都不会______________不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都_____________.
2.普遍性:此原理对____________________都适用,在历史上被誉为“________________
__________________________”.
二、斜面
利用斜面将某一物体提升一定高度时,斜面________________越省力.
提示
使用斜面可以省力,若斜面的摩擦忽略不计,斜面长是斜面高的几倍,拉力就是物体所受重力的几分之一;物体升高相同的高度时,斜面越长,越省力.
基础演练
1.在生活和生产中经常使用简单机械,其目的在于( )
A.省力 B.省距离 C.改变力的方向 D.以上原因都有可能
2.关于功的原理,下列说法正确的是 ( )
A.简单机械不能省功,复杂机械能省功
B.功的原理只适用于杠杆和滑轮
C.既省力又省距离的机械是不可能造出来的
D.省力的机械可以省功,但一定费距离
3.如图所示,快递员为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物.若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦,下列分析正确的是( )
A.甲方式可以省力
B.乙方式不能改变力的方向
C.乙方式可以省力
D.甲方式可以省功
4.一光滑斜面高h=1m,长L=4m,重200N的物体在沿斜面向上的拉力F的作用下,匀速运动到斜面顶端,由功的原理可知,F=___________N,斜面对重物的摩擦力为___________N;若斜面高度不变,要使拉力更小些,则必须使斜面的长度_______________(选填“变长”“变短”或“保持不变”).
5.利用杠杆将200N物体匀速提高10cm,动力作用点下降40cm,如果忽略杠杆自重和摩
擦,则作用在杠杆上的动力是____________ N.
能力提升
6.骑自行车爬陡坡时,要沿S形的路线骑行,其目的是( )
A.缩短爬坡所走的路程 B.降低爬坡所做的功
C.减小爬坡所用的力 D.节省爬坡所用的时间
7.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
8.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F 、F ,拉力做的功分别为W 、W ,拉力做功的功率分别为P 、P ,则下列判断正确的是( )
9.人直接用力F 匀速提升重物,所做的功是W ;若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度,人的拉力为F ,所做的功是W .则( )
A. F 一定大于F B. F 一定小于F
C. W 一定大于W D.只有F 大于F ,W 才大于W
10.用一根杠杆把一个重120N的物体匀速提高0.3m,而杠杆的动力作用点下降0.9m,则动力做的功是_____________ J,动力是__________N,动力臂与阻力臂之比是____________.(不计杠杆的重力及摩擦阻力)
素养培育
11.学习了功的知识后,小红和小丽同学就“人们为什么要使用简单机械”进行了讨论.她们想:使用机械有时可以省力,有时能够省距离,那么使用机械可不可以省功呢 带着这个问题,她们去问老师.老师却给她们提供了一根细线、一把刻度尺及动滑轮、铁块、铁架台各一只,要她们自己去验证.以下是她们的探究过程,请帮助她们完成下面的填空.
(1)老师少给了她们一样必要的器材,这件器材是____________________.
(2)她们用细线系住铁块,并用向老师要来的器材测出铁块的________________.
(3)用手直接将铁块竖直向上匀速提升20cm,求出这次对铁块所做的功是W .
(4)再利用动滑轮将这个铁块也竖直向上匀速提升20cm,测出这时绳子自由端的拉力是1.5N.那么这次拉力所做的功______________ J.
(5)经过比较发现,请你和她们一起分析造成的一种可能的原因是_________________________________________________________________________.
(6)她们将所得到结论告诉老师向老师求证,老师告诉她们,只要方法正确,无论用哪种机械进行实验,都有这样的规律:把同一物体匀速提升相同高度的条件下,使用机械时做的功大于直接用手对物体做的功.即使用任何机械都________________(选填“能”或“不能”)省功.
参考答案
知识清单
一、1.少于 不省功 2.任何机械 机械的黄金定律
二、越长
基础演练
1. D 2. C 3. C 4.50 0变长 5.50
能力提升
6. C 7. D 8. A 9. C 10.36 40 3 :1
素养培育
11.(1)弹簧测力计 (2)重力 (4)0.6 (5)必须克服动滑轮重及摩擦力做额外功 (6)不能
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