(2013?楊浦區(qū)三模)小王同學(xué)學(xué)習(xí)了動滑輪知識后認(rèn)識到,使用動滑輪能省一半力但費一倍距離.于是他猜想:利用動滑輪做功和不用動滑輪直接對物體做功應(yīng)該相等.他為了驗證自己的猜想是否正確,他選用不同的動滑輪進(jìn)行實驗.如圖所示,他用彈簧秤稱出鉤碼受到的重力G.再利用動滑輪,豎直向上拉彈簧秤使鉤碼勻速上升一段高度,從彈簧秤讀出拉力F的大小.用刻度尺分別量出鉤碼上升的高度h和彈簧秤秤鉤移動的距離s.小王把實驗結(jié)果記錄在表一、表二中.
表一(甲滑輪G
0=1牛)
實驗 序號 |
重力G (牛) |
拉力F (牛) |
重物上升 距離h (米) |
繩自由端上升 距離s(米) |
直接提起重物 做功WG(焦) |
拉力通過動滑輪 做功WF(焦) |
1 |
4 |
2.5 |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
0.5 |
2 |
4 |
2.5 |
0.2 |
0.4 |
0.8 |
1.0 |
3 |
4 |
2.5 |
0.3 |
0.6 |
1.2 |
1.5 |
4 |
10 |
5.5 |
0.1 |
0.2 |
1 |
1.1 |
5 |
20 |
10.5 |
0.1 |
0.2 |
2 |
2.1 |
表二(甲滑輪G
0=2牛)
實驗 序號 |
重力G (牛) |
拉力F (牛) |
重物上升 距離h (米) |
繩自由端上升 距離s(米) |
直接提起重物 做功WG(焦) |
拉力通過動滑輪 做功WF(焦) |
6 |
4 |
3 |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
7 |
4 |
3 |
0.2 |
0.4 |
0.8 |
1.2 |
8 |
4 |
3 |
0.3 |
0.6 |
1.2 |
1.8 |
9 |
10 |
6 |
0.1 |
0.2 |
1 |
1.2 |
10 |
20 |
11 |
0.1 |
0.2 |
2 |
2.2 |
①實驗結(jié)果表明:如果對重物做同樣的功,利用動滑輪做功
大于
大于
不用動滑輪直接對物體做功(選填“大于”、“等于”或“小于”).
②他進(jìn)一步對表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算發(fā)現(xiàn):如果對重物做同樣的功,直接提起重物做功W
G(焦)與拉力通過動滑輪做功W
F(焦)之間的比例(比值)有一定規(guī)律,而且這個比例的大小與滑輪的重和物體的重有一定關(guān)系.請你幫他分析規(guī)律.
(a) 分析表一或表二中1、2、3(或6、7、8)的相關(guān)數(shù)據(jù)可得:
用同一滑輪對同一重物做同樣的功,WG與WF的比值是一個定值,且等于物重與重物和滑輪重力和的比值
用同一滑輪對同一重物做同樣的功,WG與WF的比值是一個定值,且等于物重與重物和滑輪重力和的比值
;
(b) 分析表一或表二中1、4、5(或6、9、10)的相關(guān)數(shù)據(jù)可得:
用同一滑輪對不同重物做同樣的功,物重的重力越大,WG與WF的比值越大
用同一滑輪對不同重物做同樣的功,物重的重力越大,WG與WF的比值越大
;
(c) 分析表一和表二中1、2、3和6、7、8(或4和9,或5和10)的相關(guān)數(shù)據(jù)可得:
用不同滑輪對相同重物做同樣的功,滑輪的重力越大,WG與WF的比值越小
用不同滑輪對相同重物做同樣的功,滑輪的重力越大,WG與WF的比值越小
;
小王同學(xué)在實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行推理:當(dāng)
滑輪重力相對于物重可以忽略不計
滑輪重力相對于物重可以忽略不計
時,利用動滑輪做功和不用動滑輪直接對物體做功相等.