Question

其它簡單機械
我們在課本中已經認識了杠桿、滑輪、滑輪組等簡單機械，生產和生活實踐中，還經常用到下面的簡單機械．
輕輕轉動門把手，就可以把門打開；司機用不大的力轉動方向盤，在軸上就能產生較大的力使汽車轉彎．門把手、方向盤等屬于又一類簡單機械一一輪軸．輪軸由一個軸和一個大輪組成，圖是一些輪軸的實例．斜面也是一種簡單機械，在生產和生活中隨處可見．汽車沿著盤山公路，可以駛上高聳入云的山峰，上山的公路為什么修得彎彎曲曲如盤龍，而不是從山下直通山頂？找一張三角形的紙，按照如圖2那樣，可以模擬一個盤山公路的形狀展開這張紙，可以看到一個斜面，汽車是沿它的斜邊爬到山頂的．汽車沿這個邊爬上山峰，比起直通山頂的路，走對路程多了，但卻很省力

閱讀上述材料，回答下列問題．
（1）觀察圖1所示的輪軸，說出輪軸的特點．
（2）試說出一個你見到的利用斜面工作的場景．
（3）利用你學到的知識，論證斜面的省力情況．

Answer 1

解：（1）如圖：

實質是可繞固定軸傳動；其支點在軸心，阻力作用在軸上，動力作用在輪上．輪半徑大于軸半徑，所以實質是省力杠桿．
（2）按照如圖2那樣，盤山公路上，汽車是沿直角三角形的斜邊爬到山頂的．
如利用長木板把重物推上車；
（3）設物重為G，提升高度為h，斜面長度為L，沿斜面方向的推力為F，設斜面光滑，
根據功的原理，則：FL=Gh，
∴F=，
即：斜面越長．高度越小，利用斜面省力越多．
答：（1）可繞固定軸轉動，且是省力杠桿；
（2）利用長木板把重物推上車；
（3）設物重為G，提升高度為h，斜面長度為L，沿斜面方向的推力為F，斜面光滑，
根據功的原理，則：FL=Gh，
∴F=，即：斜面越長．高度越小，利用斜面省力越多．
分析：（1）知道輪軸是一種省力機械，輪半徑是軸半徑的幾倍，作用在輪上的力就是軸上力的幾分之一．是省力杠桿．
（2）根據功的原理分析斜面的省力道理．
點評：此題通過用身邊的實例做分析，考查輪軸的省力特點及其實質．