Question

【題目】從圖中可以觀察到，利用動(dòng)滑輪把重為G的物體提升了h高度，手拉繩端的力是F，向上提升的距離是s，現(xiàn)在請(qǐng)你回答下列問題:

(1)設(shè)想不用動(dòng)滑輪直接用手把物體提起h高度，這時(shí)人手對(duì)物體做的功W1=__________(寫表達(dá)式)。

(2)若用動(dòng)滑輪，且不計(jì)摩擦及動(dòng)滑輪重，這時(shí)繩端的拉力F=________G，繩端向上移動(dòng)的距離s=_______h，人手拉繩做的功W2=____________=___________。(3)若用動(dòng)滑輪，且動(dòng)滑輪重為G動(dòng)，而摩擦不計(jì)，這時(shí)繩端的拉力F=___________ ，手拉繩做的功W3=__________=______________。(4)由此實(shí)驗(yàn)可以得出①W2與W1的關(guān)系是_____________；②W3與W1的關(guān)系是_____________；③這樣比較說明__________________________________________________。

Answer 1

【答案】 Gh 2 Gh (G)h W1=W2 W3W1 使用動(dòng)滑輪時(shí)可以省力，但不能省功，甚至還費(fèi)功

【解析】（1）人手對(duì)物體的拉力等于重力，即：FG，則人手對(duì)物體做的功W1FhGh；（2）用動(dòng)滑輪，且摩擦不計(jì)、動(dòng)滑輪重不計(jì)時(shí)，根據(jù)動(dòng)滑輪特點(diǎn)可知：繩端拉力：FG，繩端移動(dòng)距離：s2h，人手拉繩做的功：W2F×sG×2hGh；（3）用動(dòng)滑輪，且動(dòng)滑輪重為G動(dòng)，而摩擦不計(jì)，這時(shí)拉力F就要承擔(dān)物重和動(dòng)滑輪重力兩部分，根據(jù)動(dòng)滑輪省一半力，費(fèi)2倍距離的特點(diǎn)，則：這時(shí)繩端的拉力：F (G+G動(dòng))，手拉繩做的功：W3Fs (G+G動(dòng))×2h (G+G動(dòng))h；（4）由此實(shí)驗(yàn)可以得出：①W2與W1的關(guān)系是W2W1，②W3與W1的關(guān)系是W3>W1，③比較說明：使用動(dòng)滑輪時(shí)可以省力，但不能省功，甚至還費(fèi)功。