Question

同學(xué)們共同研究滑輪的特點(diǎn)：

（1）他們研究定滑輪特點(diǎn)時(shí)，做的實(shí)驗(yàn)如甲圖所示，據(jù)此可證明：使用定滑輪

改變力的方向，但不省力；

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

能省力，但不能改變力的方向

能省力，但不能改變力的方向．
（3）他們組裝了滑輪組，發(fā)現(xiàn)使用滑輪組提升重物時(shí)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(jìn)行的實(shí)驗(yàn)如丙圖所示．提升物體所做的有用功

0.2J

，使用滑輪組時(shí)所用拉力做的功

0.24J

，實(shí)驗(yàn)結(jié)論

使用任何機(jī)械都不能省功

．

Answer 1

分析：（1）觀察甲圖三次彈簧測(cè)力計(jì)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(lái)了方便；
（2）觀察乙圖彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與物重，可得出拉力小于物重，即使用動(dòng)滑輪時(shí)省力；
（3）已知物重G、拉力F、物體升高的距離h，繩子移動(dòng)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(jìn)行比較．

解答：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(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷改變拉力的方向，
觀察測(cè)力計(jì)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(dòng)滑輪時(shí)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(shí)所用拉力F=0.8N，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s=30cm=0.3m，
所做的總功W_總=Fs=0.8N×0.3m=0.24J．
經(jīng)比較W_有用＜W_總，所以使用輪組不能省功，
故答案為：
（1）改變力的方向，但不省力；
（2）省力，但不能改變力的方向；
（3）0.2J；0.24J；使用任何機(jī)械都不能省功．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)、以及使用滑輪組不省功的原理，是一道較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)題．