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(2013•杨浦区三模)小王同学学习了动滑轮知识后认识到,使用动滑轮能省一半力但费一倍距离.于是他猜想:利用动滑轮做功和不用动滑轮直接对物体做功应该相等.他为了验证自己的猜
1人问答
问题描述:

(2013•杨浦区三模)小王同学学习了动滑轮知识后认识到,使用动滑轮能省一半力但费一倍距离.于是他猜想:利用动滑轮做功和不用动滑轮直接对物体做功应该相等.他为了验证自己的猜想是否正确,他选用不同的动滑轮进行实验.如图所示,他用弹簧秤称出钩码受到的重力G.再利用动滑轮,竖直向上拉弹簧秤使钩码匀速上升一段高度,从弹簧秤读出拉力F的大小.用刻度尺分别量出钩码上升的高度h和弹簧秤秤钩移动的距离s.小王把实验结果记录在表一、表二中.

表一(甲滑轮G0=1牛)

实验
序号
重力G
(牛)
拉力F
(牛)
重物上升
距离h (米)
绳自由端上升
距离s(米)
直接提起重物
做功WG(焦)
拉力通过动滑轮
做功WF(焦)
142.50.10.20.40.5
242.50.20.40.81.0
342.50.30.61.21.5
4105.50.10.211.1
52010.50.10.222.1
表二(甲滑轮G0=2牛)

实验
序号
重力G
(牛)
拉力F
(牛)
重物上升
距离h (米)
绳自由端上升
距离s(米)
直接提起重物
做功WG(焦)
拉力通过动滑轮
做功WF(焦)
6430.10.20.40.6
7430.20.40.81.2
8430.30.61.21.8
91060.10.211.2
1020110.10.222.2
①实验结果表明:如果对重物做同样的功,利用动滑轮做功______不用动滑轮直接对物体做功(选填“大于”、“等于”或“小于”).

②他进一步对表格中的数据进行计算发现:如果对重物做同样的功,直接提起重物做功WG(焦)与拉力通过动滑轮做功WF(焦)之间的比例(比值)有一定规律,而且这个比例的大小与滑轮的重和物体的重有一定关系.请你帮他分析规律.

(a) 分析表一或表二中1、2、3(或6、7、8)的相关数据可得:______;

(b) 分析表一或表二中1、4、5(或6、9、10)的相关数据可得:______;

(c) 分析表一和表二中1、2、3和6、7、8(或4和9,或5和10)的相关数据可得:______;

小王同学在实验的基础上进行推理:当______时,利用动滑轮做功和不用动滑轮直接对物体做功相等.

郭滨回答:
  ①由表格的最后两栏对比可知,如果对重物做同样的功,利用动滑轮做功大于不用动滑轮直接对物体做功,这是因为利用动滑轮对物体做功时,必须对动滑轮做功,还要克服摩擦力和绳重做功;②(a)分析表一或表二中1、2、3...
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