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初中物理

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    学习了功的知识后,章莹和爱萍同学就“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)老师少给了她们一样必要的器材,这件器材是______.
    (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______.
    (3)用手直接将铁块竖直向上匀速提升20cm,求出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=______J.
    (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______.
    (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,无论用哪种机械进行实验,都有这样的规律: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、即“使用任何机械都______省功”(填“能”或“不能”).
    本题信息:物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “学习了功的知识后,章莹和爱萍同学就“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?...” 主要考查您对

功的原理

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  • 功的原理

使用任何机械都不省功。
功的原理:
1.忽略机械自重和摩擦时,使用简单机械所做的功等于不使用机械而直接用手做的功。或者说使用机械不省功。如果直接用手把重为G的物体提升一个高度h,手使用的力就是G,手移动的距离就是h。手做的功是W1=G·h。如图所示,使用动滑轮,手用的力变了G/2(不考虑动滑轮的重及摩擦),手移动的距离变了2h。

使用动滑轮时手做的功Gh。可见,W2=W1,即有:使用机械时对物体做的功等于不使用机械时而直接对物体做的功。结论:在不考虑机械的重力和相关的摩擦力时,使用机械不省功——功的原理。

2.功的原理对于任何机械都适用,它是成立在一种“理想化的状态”前提下的。例如,杠杆、滑轮都是不考虑机械自身的重力及工作时的摩擦力,而这些又都是客观存在的,所以在应用功的原理进行计算时,是一种“理想化”状态下的计算。

3.使用简单机械可以省力,或者可以省距离,但省力必然费距离,省距离必然费力,即力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个不变量。例如,动滑轮做功,由于有两根绳子承重,所以可以省一半的力,但绳端却要移动两倍的距离,因此,将功定义为力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。有时使用机械,即不省力,也不费力,但可以使做功方便,如改变力的方向。

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