Question

小莉同学就“使用机械可不可以省功”，进行了实验验证．她选用的器材有：一段细线、一段绳子，动滑轮、铁块、铁架台、刻度尺、弹簧测力计各一个，请你写出：
实验步骤：______；
实验分析：______．

Answer 1

【答案】分析：功等于力与物体在力的方向上移动的距离，所以求功一定用到测力的工具；而且若用动滑轮提升重物进行实验，必须测出物体的重力和自由端的拉力；计算的一个功W₁为物体重力G乘以物体升高的高度h，另一个功W₂为绳子自由端的拉力F乘以自由端移动的距离s；因为有摩擦、滑轮重等原因，W₂的数值一般大于W₁的数值．
解答：答：实验步骤：
①用细线将铁块系在弹簧测力计下，测出铁块所受到的重力G；
②将铁块竖直向上匀速提升一定高度，用刻度尺测出竖直高度h；
③组装实验装置，用弹簧测力计匀速提升动滑轮，仍将铁块提升高度h，同时测量绳子自由端的拉力F；并用刻度尺测出绳子自由端移动的距离s．
实验分析：
小莉直接对铁块所做的功是W₁=Gh；小莉利用动滑轮所做的功W₂=Fs．
经过比较，若发现W₂≥W₁，说明使用机械不可以省功；若发现W₂＜W₁，说明使用机械可以省功．
点评：使用任何机械都不省功是指使用任何机械时对机械所做的功W₂不会少于机械对物体所做的功w₁，若忽略机械自重和摩擦，则有W₂=W₁，否则W₂一定大于W₁．