2026年智慧学习导学练八年级物理下册沪科版第141页答案
自学参考
1. 趣味实验
如图 11 - 2 - 17 所示,找两根 $ 50cm $ 长的坚固光滑的木棒,再请两个力气较大的同学,每人用双手握住一根木棒两端。然后取一根绳子,把绳的一端固定在一根木棒上,在两根木棒之间缠绕两三个来回,类似一个滑轮组。找一个小同学单手握住绳子的一端,小同学用力拉绳子,很容易使两根木棒靠拢(注意别挤了手),但大同学即使非常用力也难以把两根木棒拉开。

这是什么原因呢?原来把绳子绕在木棒上,相当于由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,根据滑轮组的使用特点可知 $ F_{小} = \dfrac{1}{n}F_{大} $,缠绕的来回越多,大同学需要施加的力是小同学施加的力的倍数就越多,所以,用较小的力就可抵住两个大同学的力。
2. 知识拓展——轮轴
螺丝刀、方向盘等由轮和轴组成,能绕共同轴线旋转,这类简单机械叫轮轴。轮轴的实质相当于一个连续转动的杠杆。
使用轮轴是否省力?小明首先想到了所有可能的情况:省力、费力、不省力也不费力。这三种情况究竟哪种正确呢?小明进行了如下实验:用螺丝刀拧螺丝时,发现手握在螺丝刀的杆上时,用力大;握在螺丝刀的柄上时,用力小。那么它们之间是什么关系呢?
小明进一步进行研究。轮轴的原理可以用如图 11 - 2 - 18 所示来说明,轮轴相当于一个杠杆,轮和轴的中心 $ O $ 是支点,作用在轮上的力 $ F_1 $ 是动力,作用在轴上的力 $ F_2 $ 是阻力,动力臂是 $ OA $,阻力臂是 $ OB $。而 $ OA $ 即为轮半径 $ R $,$ OB $ 即为轴半径 $ r $,由杠杆的平衡条件可知,$ F_1R = F_2r $,因为轮半径 $ R $ 大于轴半径 $ r $,所以作用在轮上的动力 $ F_1 $ 总小于轴上的阻力 $ F_2 $。

回答下列问题:
(1)通过实验探究,小明得出的结论是

(2)你认为轮轴有哪些应用?举出两个例子。

答案

解:
(1) 轮轴的实质是连续转动的杠杆,当动力作用在轮上、阻力作用在轴上时,由于轮半径大于轴半径,根据杠杆平衡条件可知动力小于阻力,此时轮轴省力;当动力作用在轴上、阻力作用在轮上时,轮轴费力。
(2) 示例:汽车方向盘、水龙头旋钮。