题目内容
5.学习了功的知识后,小章和小萍同学就“人们为什么要使用简单机械”进行了讨论.她们想:使用机械有时可以省力,有时能够省距离,那么使用机械可不可以省功呢?带着这个问题,她们去问老师,老师却给她们提供了一根细线、一段绳子、刻度尺及动滑轮、铁块、铁架台各一只,要她们自己去验证,以下是她们的探究过程,请帮助她们完成下面的填空.(1)他们发现老师少给了她们一样器材,并再问老师要了来,这件器材是弹簧测力计.
(2)她们用细线系住铁块,并用向老师要来的器材测出铁块的重力.
(3)用手直接将铁块竖直向上匀速提升20cm,这次对铁块所做的功是W1.
(4)再利用动滑轮将这个铁块也竖直向上匀速提升20cm,测出这时绳子自由端的拉力是1.5N.那么这次拉力所做的功W2=0.6J.
(5)经过比较,她们发现W2>W1,请你和她们一起分析造成W2>W1的一种可能的原因是必须克服动滑轮重及摩擦力做一些额外功.
(6)她们将所得到结论告诉老师向老师求证,老师告诉她们,只要方法正确,无论用哪做的功大于直接用手对物体做的功,即使用任何机械都不能省功(填“能”或“不能”).
分析 功等于力与物体在力的方向上移动的距离,所以求功一定用到测力的工具;而且若用动滑轮提升重物进行实验,必须测出物体的重力和自由端的拉力;计算的一个功W1为物体重力G乘以物体升高的高度h,另一个功W2为绳子自由端的拉力F乘以自由端移动的距离s;因为有摩擦、滑轮重等原因,W2的数值一般大于W1的数值.
解答 解:(1)在探究使用机械可不可以省功问题时,若用动滑轮提升重物进行实验,必须用弹簧测力计测出物体的重力和自由端的拉力;
(2)需要测出铁块的重力;
(4)绳子自由端移动的距离为s=20cm×2=40cm=0.4m,拉力做的功W2=Fs=1.5N×0.4m=0.6J;
(5)用动滑轮提升铁块时,动滑轮也跟着铁块升高,所以要克服动滑轮重力做功,而且还要克服摩擦力做额外功,所以一定有W2>W1;
(6)把同一物体匀速提升相同高度的条件下,使用机械时做的功大于直接用手对物体做的功,所以使用任何机械都不能省功;
故答案为:(1)弹簧测力计;(2)重力;(4)0.6;(5)必须克服动滑轮重及摩擦力做一些额外功;(6)不能.
点评 使用任何机械都不省功是指使用任何机械时对机械所做的功W2不会少于机械对物体所做的功w1,若忽略机械自重和摩擦,则有W2=W1,否则W2一定大于W1.
练习册系列答案
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| A. | 以乌鸦为参照物,老鹰是静止的 | |
| B. | 以地面为参照物,乌鸦是静止的 | |
| C. | 站在老鹰背上休息的乌鸦不具有动能 | |
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13.甲、乙、丙三个轻质小球,甲球排斥乙球,乙球吸引丙球,则( )
| A. | 甲、乙两球一定带同种电荷 | B. | 甲、乙两球一定带异种电荷 | ||
| C. | 乙、丙两球一定带异种电荷 | D. | 乙、丙两球一定带同种电 |
15.坐在行驶的汽车的乘客,我们说他是静止的,选择的参照物是( )
| A. | 地面 | B. | 路边的树 | ||
| C. | 汽车 | D. | 正向他走过来的乘务员 |