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【題目】同學們共同研究滑輪和滑輪組的特點:

(1)他們研究定滑輪特點時,做的實驗如甲圖所示,據(jù)此可證明:使用定滑輪

(2)他們研究動滑輪特點時,用動滑輪勻速豎直提升重物,如乙圖所示.據(jù)此可知,使用動滑輪

(3)他們組裝了滑輪組,發(fā)現(xiàn)使用滑輪組提升重物時能省力,于是他們想:利用滑輪組提升重物能否省功呢?為此,他們進行的實驗如丙圖所示.請根據(jù)丙圖信息.寫出分析數(shù)據(jù)的具體過程,并回答他們的問題.

【答案】(1)能改變動力方向,但不能省力;

(2)能省力,但不能改變力的方向;

(3)提升物體所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J,使用滑輪組時所用拉力F=0.8N,

彈簧測力計移動距離S=30cm=0.3m,所做的總功W=FS=0.8N×0.3m=0.24J.

經(jīng)比較W有用<W,所以使用輪組不能省功.

【解析】

試題分析:(1)觀察甲圖三次彈簧測力計示數(shù)與物重,可得出拉力與物重相等,但改變了用力的方向,給做功帶來了方便;

(2)觀察乙圖彈簧測力計示數(shù)與物重,可得出拉力小于物重,即使用動滑輪時省力;

(3)已知物重G、拉力F、物體升高的距離h,繩子移動的距離S,繩子段數(shù)n,根據(jù)有用功公式和總功公式可求出所做的功進行比較.

解:(1)從甲圖中可看出,三種拉力情況,每次拉力的方向都不相同.在實驗過程中不斷改變拉力的方向,

觀察測力計的示數(shù)都為1N,等于物重,可得出結(jié)論:定滑輪可以改變力的方向,但不省力.

(2)在圖乙中,拉力F=0.6N<G=1N,故使用動滑輪時省力.

(3)提升物體所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J,使用滑輪組時所用拉力F=0.8N,

彈簧測力計移動距離S=30cm=0.3m,所做的總功W=FS=0.8N×0.3m=0.24J.

經(jīng)比較W有用<W,所以使用輪組不能省功.

故答案為:

(1)能改變動力方向,但不能省力;

(2)能省力,但不能改變力的方向;

(3)提升物體所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J,使用滑輪組時所用拉力F=0.8N,

彈簧測力計移動距離S=30cm=0.3m,所做的總功W=FS=0.8N×0.3m=0.24J.

經(jīng)比較W有用<W,所以使用輪組不能省功.

練習冊系列答案
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