假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的
来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/16 13:12:10
假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大(如图所示),他先后做出过几个猜想,其中合理的是( )
A. 刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关
B. 在刀背上加上同样的力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关
C. 在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大
D. 在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大
![](http://img.wesiedu.com/upload/4/73/4739eecb81ac8a42e4bb29fbf8096b7f.jpg)
B. 在刀背上加上同样的力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关
C. 在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大
D. 在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大
![假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的](/uploads/image/z/18062732-20-2.jpg?t=%E5%81%87%E6%9C%9F%E9%87%8C%EF%BC%8C%E4%B8%80%E4%BD%8D%E5%90%8C%E5%AD%A6%E5%9C%A8%E5%8E%A8%E6%88%BF%E9%87%8C%E5%8D%8F%E5%8A%A9%E5%A6%88%E5%A6%88%E5%81%9A%E8%8F%9C%EF%BC%8C%E5%AF%B9%E8%8F%9C%E5%88%80%E5%8F%91%E7%94%9F%E4%BA%86%E5%85%B4%E8%B6%A3.%E4%BB%96%E5%8F%91%E7%8E%B0%E8%8F%9C%E5%88%80%E7%9A%84%E5%88%80%E5%88%83%E5%89%8D%E9%83%A8%E5%92%8C%E5%90%8E%E9%83%A8%E7%9A%84%E5%8E%9A%E8%96%84%E4%B8%8D%E4%B8%80%E6%A0%B7%EF%BC%8C%E5%88%80%E5%88%83%E5%89%8D%E9%83%A8%E7%9A%84%E9%A1%B6%E8%A7%92%E5%B0%8F%EF%BC%8C%E5%90%8E%E9%83%A8%E7%9A%84)
把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角劈,设顶角为2θ,背宽为d,侧面长为l,如图乙所示![](http://img.wesiedu.com/upload/b/74/b742cc2e6448ef132f04f006f151f431.jpg)
当在劈背施加压力F后,产生垂直侧面的两个分力F1、F2,使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体.由对称性知,这两个分力大小相等(F1=F2),因此画出力分解的平行四边形,实为菱形,如图丙所示.
在这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴影部分),根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,由关系式,得F1=F2
由此可见,刀背上加上一定的压力F时,侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关,顶角越小,sinθ的值越小,F1和F2越大.
但是,刀刃的顶角越小时,刀刃的强度会减小,碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂,实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要,所以做成前部较薄,后部较厚.使用时,用前部切一些软的物品(如鱼、肉、蔬菜、水果等),用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品,俗话说:“前切后劈”,指的就是这个意思.故D正确.
故选:D
![](http://img.wesiedu.com/upload/b/74/b742cc2e6448ef132f04f006f151f431.jpg)
当在劈背施加压力F后,产生垂直侧面的两个分力F1、F2,使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体.由对称性知,这两个分力大小相等(F1=F2),因此画出力分解的平行四边形,实为菱形,如图丙所示.
在这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴影部分),根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,由关系式,得F1=F2
由此可见,刀背上加上一定的压力F时,侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关,顶角越小,sinθ的值越小,F1和F2越大.
但是,刀刃的顶角越小时,刀刃的强度会减小,碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂,实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要,所以做成前部较薄,后部较厚.使用时,用前部切一些软的物品(如鱼、肉、蔬菜、水果等),用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品,俗话说:“前切后劈”,指的就是这个意思.故D正确.
故选:D
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