题目内容

小红学习了简单机械后发现,所有的简单机械“省力、必然费距离”,没有即省力,又省距离的.如果想省一半的力,是否就要费一倍的距离呢?为了弄清这个问题,她设计了实验装置,如图所示来进行探究.请你回答:
①实验中不用刻度尺能行吗?
②应该记录的数据,除砝码和滑轮总重外,还应有哪些?画一个记录数据的表格
③探究结论,有可能用一个等式来表示吗?

解:(1)在使用动滑轮时,h、s之间存在这样的关系:s=2h,在计算分析时可以约掉,所以可以不用刻度尺.
(2)如下图所示:
次数砝码和滑轮总重G/N砝码上升的距离h/m弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计作用点移动距离s/m克服重力做的功WG/J拉力做的功
WF/J
1
2
3
(3)WG=Gh,WF=Fs,如果WG=WF,则说明猜想正确,即使用任何机械都不省功.
答:(1)能行;
(2)如上图所示;
(3)Gh=FS.
分析:(1)运用使用动滑轮时h、s之间的关系分析;
(2)物体所做的功等于力乘以在力的方向上通过的距离,据此,还需要测出钩码上升的高度、所用的拉力、拉力通过的距离.
(3)根据F、s、G、h之间的关系分析.
点评:省力必费距离,省距离必费力.使用机械的主要目的是省力或省距离或改变力的方向,但任何机械都不能省功.
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