Question

18．某小組同學(xué)研究“使用動(dòng)滑輪勻速提起物體時(shí)，所用豎直向上拉力F的大小與哪些因素有關(guān)”．他按圖所示方式用兩個(gè)重力不同的滑輪進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將相應(yīng)的滑輪重力，物體重力和拉力F的大小記錄在表一、二中
表一：G_滑=1牛表二：G_滑=2牛

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	G物 （牛）	F （牛）
1	4	2.5
2	5	3
3	6	3.5
4	7	4
5	8	4.5

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	G物 （牛）	F （牛）
6	4	3
7	5	3.5
8	6	4
9	7	4.5
10	8	5

（1）分析比較表一或表二中F與G_物的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：使用動(dòng)滑輪勻速提起物體，當(dāng)G_滑相同時(shí)，G_物越大，F(xiàn)越大．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、6（或2、7或3、8或4、9或5、10）的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：使用動(dòng)滑輪勻速提起物體，當(dāng)G_物相等時(shí)，G_滑越大，F(xiàn)越大．
（3）小軒同學(xué)分析F和G_物的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)F始終小于G_物，所以得出使用動(dòng)滑輪勻速提起物體能省力（選填能或不能），但她發(fā)現(xiàn)并沒有省一半力，這其中的原因可能是動(dòng)滑輪有重力或存在摩擦力．若要得出的結(jié)論盡可能接近使用動(dòng)滑輪能省一半力，該對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行怎么的調(diào)整：輕質(zhì)的滑輪或更重的物體．
（4）小璐同學(xué)分析表中F與G_滑，G_物的關(guān)系及相關(guān)條件，可以發(fā)現(xiàn)其滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系式為F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑），根據(jù)這個(gè)關(guān)系式，可以推測(cè)：若她用G_滑=3牛，G_物=9牛，則F=6牛．

Answer 1

分析 （1）表一或表二動(dòng)滑輪的重力相同，分析被提升物體的重力及拉力的變化得出結(jié)論；
（2）根據(jù)結(jié)論，分析G_物相同的選項(xiàng)；
（3）省力的特點(diǎn)是拉力小于被提升的物重，影響動(dòng)滑輪拉力大小的因素：動(dòng)滑輪的重力、物體的重力；
（4）根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑）計(jì)算分析．

解答 解：（1）分析表一或表二中動(dòng)滑輪的重力相同，被提升的物重本題，且G_物越大，拉力F越大，可得表一或表二中F與G_物的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，當(dāng)G_滑相同時(shí)，G_物越大，F(xiàn)越大；
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、6（或2、7或3、8或4、9或5與10）可知：被提升的物重相同，動(dòng)滑輪重力不同，且G_滑越大，F(xiàn)越大；
（3）分析F和G_物的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)F始終小于G_物，所以得出使用動(dòng)滑輪勻速提起物體能夠省力；當(dāng)G_滑=0N且不考慮摩擦力時(shí)，使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，所用豎直向上拉力F的大小等于物體重力的一半．故發(fā)現(xiàn)并沒有省一半力，這其中的原因可能是動(dòng)滑輪有重力或存在摩擦力；
若要得出的結(jié)論盡可能接近使用動(dòng)滑輪能省一半力，應(yīng)換輕質(zhì)的滑輪或更重的物體；
（4）分析比較表中F與G_滑、G_物的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，F(xiàn)=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑），
若用G_滑=3牛、G_物=9牛的器材做次實(shí)驗(yàn)，則F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑）=$\frac{1}{2}$（3N+9N）=6N；
故答案為：（1）當(dāng)G_滑相同時(shí)，G_物越大，F(xiàn)越大；
（2）1、6（或2、7或3、8或4、9或5、10）；
（3）能；動(dòng)滑輪有重力或存在摩擦力；輕質(zhì)的滑輪或更重的物體；
（4）F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑）；6．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究動(dòng)滑輪省力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，在分析時(shí)注意控制變量法的應(yīng)用，并注意物理量的變化．