Question

3．如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在研究滑輪的特點(diǎn)：
（1）研究定滑輪的特點(diǎn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，據(jù)此可知：使用定滑輪能改變力的方向，但不能省力．
（2）研究動(dòng)滑輪的特點(diǎn)時(shí)，用動(dòng)滑輪勻速豎直提升重物，實(shí)驗(yàn)如圖乙所示．據(jù)此可知：使用動(dòng)滑輪時(shí)能省力，但不能改變力的方向．
（3）接著他們有組裝了滑輪組，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)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)．根據(jù)圖丙信息可知，若不使用滑輪組，提升鉤碼所做的功為0.2J；使用滑輪組時(shí)，提升鉤碼所做的功為0.24J．得出結(jié)論：利用滑輪組提升重物不能（填“能”或“不能”）省功．

Answer 1

分析 （1）定滑輪可以改變力的方向，但不能省力；
（2）動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向．在使用動(dòng)滑輪時(shí)，應(yīng)勻速豎直向上拉繩子；
（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）力的方向；省力；
（2）省力；改變力的方向；
（3）0.2；0.24；不能．

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．