小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”,使用了如图所示的实验装置.实验前,小军用弹簧秤测得动滑轮的重力为1.0N,每个钩码的重力为0.5N;实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量,分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧秤示数,并将其填写在预先设计好的记录表中(见下表).
动滑轮重G0/N | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
所挂钩码的重力G/N | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
弹簧秤示数F/N | 0.8 | 1.0 | 1.3 | 1.5 | 1.8 | 2.0 | 2.3 | 2.5 |
3 重物G大于动滑轮G0时
(1)如果所挂的钩码重力为5牛,要预计弹簧秤的示数,则首先根据实验数据确定弹簧秤的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0之间应该存在一定的关系;
(2)先分析使用动滑轮时产生额外功的因素,然后根据动滑轮的特点分析如何达到省力.
解答:分析表中实验数据,根据动滑轮的省力特点,得出:
弹簧测力计示数F与钩码重力G及动滑轮重力G0的关系的表达式为:F=(G+G0).
则所挂的钩码重力为5牛,弹簧秤的示数应该是F=×(5N+1N)=3N.
由于提升动滑轮时多使用部分力,所以前两组数据中重物G小于或等于动滑轮G0,没有达到省力的目的,而后面的实验数据可以达到省力的效果;由此可知应在重物G大于动滑轮G0的条件下使用动滑轮才能达到省力的效果.
故答案为:3,当重物G大于动滑轮G0时.
点评:解决此类问题要结合动滑轮的特点和题中的给予的信息(表格数据)进行分析解答.
物理解题技巧分享:滑动变阻器:改变电路的电阻,有效部位分清楚,无效不通或短路,滑片接伏三类型。