例題 (2007河南五四制考題)使用機(jī)械效率高的機(jī)械,一定( )
A.省力。B.省距離。
C.省功。 D.省時(shí)間。
錯(cuò)解和分析 選A或D,選B者占少數(shù)。錯(cuò)選A者認(rèn)為,機(jī)械效率高的機(jī)械本身的摩擦小、機(jī)械自重輕,故使用效率高的機(jī)械時(shí),一定省力;錯(cuò)選D者認(rèn)為,機(jī)械效率高的機(jī)械做功較快,故使用機(jī)械效率高的機(jī)械一定省時(shí)間;錯(cuò)選B者認(rèn)為使用機(jī)械有時(shí)可以省距離。
正解 功的原理中“使用任何機(jī)械都不省功”的“功”,筆者認(rèn)為指的是機(jī)械效率中的有用功。例如將100N的重物豎直提高1m,用手直接做的功(即有用功) W有=Gh=100×1=100J,不論你使用任何機(jī)械將物體提高1m,所做的功不能小于100J,即不省有用功。如果分別使用機(jī)械效率為50%和80%的兩種機(jī)械對(duì)上述物體做功,則:當(dāng)η=50%時(shí),W總=W有η=100J50%=200J。當(dāng)η′=80%時(shí),W′總=W有η′=100J80%=125J。故應(yīng)選C。
可見(jiàn),雖然兩種機(jī)械做的功都是100J(即不省有用功),但使用機(jī)械效率高的機(jī)械比低的機(jī)械少做了W總-W′總=(200-125)J=75J的功。所以機(jī)械效率高的機(jī)械比低的機(jī)械省了額外功,這和功的原理“不省功”是不矛盾的。
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