Question

小紅學習了簡單機械后發現，所有的簡單機械“省力、必然費距離”，沒有即省力，又省距離的．如果想省一半的力，是否就要費一倍的距離呢？為了弄清這個問題，她設計了實驗裝置，如圖所示來進行探究．請你回答：
①實驗中不用刻度尺能行嗎？
②應該記錄的數據，除砝碼和滑輪總重外，還應有哪些？畫一個記錄數據的表格
③探究結論，有可能用一個等式來表示嗎？

Answer 1

解：（1）在使用動滑輪時，h、s之間存在這樣的關系：s=2h，在計算分析時可以約掉，所以可以不用刻度尺．
（2）如下圖所示：

次數	砝碼和滑輪總重G/N	砝碼上升的距離h/m	彈簧測力計的示數F/N	彈簧測力計作用點移動距離s/m	克服重力做的功WG/J	拉力做的功 WF/J
1
2
3

（3）W_G=Gh，W_F=Fs，如果W_G=W_F，則說明猜想正確，即使用任何機械都不省功．
答：（1）能行；
（2）如上圖所示；
（3）Gh=FS．
分析：（1）運用使用動滑輪時h、s之間的關系分析；
（2）物體所做的功等于力乘以在力的方向上通過的距離，據此，還需要測出鉤碼上升的高度、所用的拉力、拉力通過的距離．
（3）根據F、s、G、h之間的關系分析．
點評：省力必費距離，省距離必費力．使用機械的主要目的是省力或省距離或改變力的方向，但任何機械都不能省功．