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※第四章4.1G 斜面和機(jī)械的綜合運(yùn)用
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1． 知道什么是斜面。
2． 知道知道斜面是簡(jiǎn)單機(jī)械之一，可以省力并知道高度一定時(shí)斜面越長(zhǎng)越省力。
3． 了解斜面在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
4． 知道在實(shí)際的機(jī)器中往往結(jié)合了幾種機(jī)械的使用。
[知識(shí)解讀]
1． 什么是斜面。
把重物沿著擱在車上的木板可以推上車，這樣放置的木板就是一個(gè)斜面，斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械。
2． 斜面可以省力。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以知道使用斜面使物體勻速升高的拉力F2小于直接勻速提升物體所用的拉力F1。如圖所示。
斜面省力多少與哪些因素有關(guān)呢？
如圖所示，斜面的長(zhǎng)為L(zhǎng)，斜面的高為h，將重為G的物體沿斜面勻速推到斜面的頂端，若不計(jì)摩擦，沿斜面向上推的力F的大小與斜面的坡度有關(guān)。
斜面的h/L比值越大，坡度越陡；斜面的h/L比值越小，坡度越平緩，越省力。根據(jù)物理學(xué)原理，我們發(fā)現(xiàn)：斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一。
即
3． 斜面在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
根據(jù)斜面省力的原理，可以知道：當(dāng)斜面高度一定時(shí)，斜面越長(zhǎng)越省力。因此斜面在生產(chǎn)和生活中得到了大量的運(yùn)用。如盤山公路，就是相當(dāng)于在高度不變的情況下，增加斜面的長(zhǎng)度，從而達(dá)到省力的目的，再例如南浦大橋的引橋造的很長(zhǎng)，盤旋而上。
在我們的生活中，還應(yīng)用了一些變形斜面，例如我們上樓時(shí)走的樓梯是變形的斜面；螺絲釘上的螺紋也是變形的斜面，都可以達(dá)到使用時(shí)省力的目的。
4． 機(jī)械的綜合運(yùn)用
我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了杠桿、滑輪、輪軸、斜面四種簡(jiǎn)單機(jī)械。在我們周圍許多地方都應(yīng)用了簡(jiǎn)單機(jī)械。而生產(chǎn)和生活中的機(jī)器往往運(yùn)用了幾種機(jī)械。
如圖所示我們以常見(jiàn)的自行車為例，分析自行車上運(yùn)用到的簡(jiǎn)單機(jī)械的知識(shí)。
自行車主要運(yùn)用到了杠桿和輪軸的知識(shí)。
①自行車上的杠桿
A、控制前輪轉(zhuǎn)向的杠桿：自行車的車把，是省力杠桿，人們用很小的力就能轉(zhuǎn)動(dòng)自行車前輪，來(lái)控制自行車的運(yùn)動(dòng)方向和自行車的平衡。
B、控制剎車閘的杠桿：車把上的閘把是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。
②自行車上的輪軸
A、中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸（腳蹬半徑大于花盤齒輪半徑）。
B、自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸（手把轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑大于前叉軸的半徑）。
C、后軸上的齒輪和后輪：組成費(fèi)力輪軸（齒輪半徑小于后輪半徑）。
[經(jīng)典例說(shuō)]
【例1】工人在勞動(dòng)中為了方便，利用一個(gè)斜面將一個(gè)重為106牛頓的機(jī)座升高0.5米，斜面長(zhǎng)為4米，若不計(jì)摩擦阻力，機(jī)座在斜面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)，求沿斜面對(duì)機(jī)座的拉力有多大？
【思路點(diǎn)撥】正確理解題中所給數(shù)據(jù)，依據(jù)斜面省力的原理，代入公式求解。
已知：G＝106牛頓L＝4米h＝0.5米
求：拉力F
解：

答：沿斜面對(duì)機(jī)座的拉力是1.25×105牛頓。
【例2】如圖所示，物體G所受到的重力大小為40N，將該物體放在傾角為300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F使物體沿斜面勻速向上移動(dòng)，此時(shí)拉力F2的大小為多少？
【思路點(diǎn)撥】題目中沒(méi)有提到斜面的高和長(zhǎng)分別為多少，但斜面省力多少是由斜面的坡度決定的，題目中的30°是一個(gè)有用的線索，。
【解】拉力
[跟蹤訓(xùn)練]
一、填充題
1．斜面是一種_________機(jī)械，使用斜面能___________,但要____________。
2．拉著重車上坡走S形路線是為了增大爬坡的___________，達(dá)到省________的目的。
3．若使用長(zhǎng)是高5倍的斜面，那么用200牛的力最多可以把________牛的重物推上斜面。
4．將一塊光滑木板的一端擱在1米高卡車板上，另一端擱在地上。要想用200牛平行于斜面的力把700牛的重物勻速沿木板推上卡車，這木塊至少應(yīng)__________米長(zhǎng)。
二、選擇題
5．甲、乙兩個(gè)光滑斜面，甲斜面高是乙斜面高的2倍，甲斜面長(zhǎng)是乙斜面長(zhǎng)的3倍，若在甲、乙兩個(gè)斜面上勻速移動(dòng)同一重物，則所用推力之比為 ( )
(A)2∶3 (B)3∶2 (C)l∶1 (D)1∶6。
6．如圖所示，用力將質(zhì)量為50千克的重物沿30°的光滑斜面推到斜面頂端，所用推力F大小為 （ ）
(A)490牛
(B) 980牛
(C)245牛
(D)150牛
7．如圖所示，用150牛的推力F將物體A沿光滑斜面c推到斜面頂端，斜面高a=3米，斜面的另一直角邊b=4米，則該物體A的重力大小為（ ）
(A)150牛
(B)450牛
(C)600牛
(D)250牛
三、計(jì)算題
8．某直角斜面可采用圖中的(a)、(b)兩種方式放置
在水平面上，用繩子把重20牛的物體勻速沿斜面由坡
底拉到坡頂。已知AB＝4米，BC＝3米，物體與斜面的
摩擦忽略不計(jì)，試求：兩圖中，繩子的拉力F1和F2各是多大
答案
1、 填空題
1．簡(jiǎn)單； 省力； 費(fèi)距離。 2．長(zhǎng)度；省力。 3．1000。 4．3.5。
2、 選擇題
5．A 斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一，即，代入比較，所以選（A）。
6．C 斜面省力多少是由斜面的坡度決定的，
所以推力。
所以選（C）。
7．D 利用勾股定律求出斜邊C＝5米，再代入公式,所以選（D）。
3、 計(jì)算題
8．因?yàn)槭侵苯侨切危苯沁匒B＝4米，直角邊BC＝3米，
根據(jù)勾股定律，斜邊AC＝5米。物體與斜面的摩擦忽略不計(jì)。
圖（a）中，拉力
圖（b）中，拉力
答：F1=12牛；F2=16牛。
F2
F1
F
G
L
h
第6題圖
第7題圖
第8題圖

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