Question

（2005?泰州）是什么？為什么？怎么做？
（1）有人根據(jù)古埃及文明發(fā)展史推測(cè)，描繪了三千多年前古埃及人修建金字塔時(shí)的一個(gè)場(chǎng)景（如圖）．在這個(gè)場(chǎng)景中，運(yùn)用到的物理知識(shí)有：
①

杠桿原理

；
②

用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，減小摩擦

．
（2）如圖展示了一個(gè)極具想象力的設(shè)想，其大意是：
上面水池中的水流下來(lái)，沖擊葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)；葉輪帶動(dòng)打磨輪和水泵的軸轉(zhuǎn)動(dòng)；人利用打磨輪打磨工件，同時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中…，只要一開(kāi)始在上面水池中注滿(mǎn)水，就能通過(guò)水的上下循環(huán)，使機(jī)器不停地工作．
①你認(rèn)為，上面水池中流下來(lái)的水，能否被水泵全部抽送到上面水池中？并說(shuō)明理由：

不能因?yàn)�，高處水池中水的重力�?shì)能，只有部分轉(zhuǎn)化為葉輪的動(dòng)能；而葉輪的動(dòng)能部分用來(lái)打磨物體及轉(zhuǎn)動(dòng)部分摩擦做功，不會(huì)全部提供給水泵用來(lái)提升水

．
②這個(gè)設(shè)想曾得到不少人的贊許，并把這個(gè)裝置譽(yù)為“永動(dòng)機(jī)”．請(qǐng)運(yùn)用你掌握的知識(shí)，說(shuō)明這個(gè)裝置是否真能“永動(dòng)”：

不能由于從上面流到下面水池中的水不能全部被抽送到上面的水池中（或“對(duì)外做功消耗能量”、“用來(lái)打磨物體消耗能量”、“克服裝置的摩擦要消耗能量”），上面水池中的水越來(lái)越少，一定時(shí)間后便不再有水從上面流下來(lái)，所以這個(gè)裝置不能夠“永動(dòng)”．

．
（3）如圖是舞臺(tái)幕簾．幕簾有兩片，其左右兩邊側(cè)（c、d）兩端固定，“簾門(mén)”滑環(huán)上的兩根線(xiàn)（圖中a和b）與上方水平牽線(xiàn)連接．當(dāng)控制電動(dòng)機(jī)作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，“簾門(mén)”向兩側(cè)分開(kāi)，反之就向中間合攏．請(qǐng)按上述要求，分別將a和b兩個(gè)線(xiàn)頭連接到上方水平牽線(xiàn)上．

a接下面的牽線(xiàn)，b接上面的牽線(xiàn)

．

Answer 1

分析：（1）杠桿是一根硬棒在力的作用下能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)．
（2）減小摩擦力的方法可以變滑動(dòng)為滾動(dòng)．
（3）此題要從能量的角度入手去分析解決：水從高處落下沖擊葉輪，有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為葉輪的動(dòng)能，還有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為掉入水池中的水的動(dòng)能．轉(zhuǎn)化為葉輪的動(dòng)能的那部分能量也沒(méi)有全部提供給水泵用來(lái)提升水，還有一部分用來(lái)打磨物體及轉(zhuǎn)動(dòng)部分摩擦做功．

解答：解：（1）將巨大的石塊由低處提升到高處時(shí)為了省力，使用了杠桿，運(yùn)用的物理知識(shí)：杠桿原理．
在水平方向上移動(dòng)大石塊時(shí)，為了省力，在大石塊的下方墊上了圓木，將石塊與地面的滑動(dòng)摩擦變?yōu)榱藵L動(dòng)摩擦，運(yùn)用的物理知識(shí)：用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，減小摩擦．
故答案為：①杠桿原理（或“杠桿”、“省力杠桿”）
②用滾動(dòng)代替滑動(dòng)，減小摩擦（或“滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小”、“滾動(dòng)摩擦小”）．
（2）①不能．因?yàn)�，高處水池中水的重力�?shì)能，只有部分轉(zhuǎn)化為葉輪的動(dòng)能；而葉輪的動(dòng)能部分用來(lái)打磨物體及轉(zhuǎn)動(dòng)部分摩擦做功，不會(huì)全部提供給水泵用來(lái)提升水．
②不能．由于從上面流到下面水池過(guò)程中，由于用來(lái)打磨物體消耗能量，故流下來(lái)的水不能全部被抽送到上面的水池中．即流下來(lái)的水要比抽上去的水多，隨著時(shí)間的推移，上面水池中的水越來(lái)越少，一定時(shí)間后便不再有水從上面流下來(lái)，所以這個(gè)裝置不能夠“永動(dòng)”．
（3）從定滑輪上引出的水平牽線(xiàn)，運(yùn)動(dòng)方向相反，將a接在下方水平牽線(xiàn)上，
將b接在上方水平牽線(xiàn)上，當(dāng)控制電動(dòng)機(jī)作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，
“簾門(mén)”向兩側(cè)分開(kāi)，反之就向中間合擾，如圖所示．

點(diǎn)評(píng)：（1）結(jié)合物理知識(shí)解決圖中給出的物理情景是解題的關(guān)鍵所在；明確裝置中的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，能量是損失的．（2）定滑輪可以改變力的方向，從定滑輪上引出的水平牽線(xiàn)，運(yùn)動(dòng)方向相反．