Question

14．某小组同学研究“使用动滑轮匀速提起物体时，所用竖直向上拉力F的大小与哪些因素有关”．他按图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验，并将相应的滑轮重G_滑、物体重G_物和拉力F的大小记录在表一、二中．

表一：G_滑=2牛　　　　　　　　　                                                                 　 表二：G_滑=4牛

实验 序号	G物 （牛）	F （牛）		实验 序号	G物 （牛）	F （牛）
1	1	1.5		6	2	3.0
2	2	2.0		7	4	4.0
3	4	3.0		8	6	5.0
4	6	4.0		9	8	6.0
5	8	5.0		10	10	7.0

①分析比较表一或表二中F与G_物的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G_滑相同时，G_物越大，F越大．
②分析比较实验序号2、6（或3、7或4、8或5、9）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G_物相等时，G_滑越大，F越大．
③分析比较表中F与G_滑、G_物的数据及相关条件，可发现其满足的数学关系式为F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑），由此可判断：按图所示的方式使用功滑轮匀速提起物体，若要省力，需要满足的条件是G_物＞G_滑．
④该小组同学z做多次实验的目的是B．（选填“A”或“B”）
A．取平均值，减小误差     B．从实验数据中得到普遍规律
⑤若小王同学用G_滑=5牛、G_物=3牛的器材做次实验，则F=4牛；而小李同学根据实验推理可得到：当G_滑=0N时，使用动滑轮匀速提升物体时，所用竖直向上拉力F的大小等于物体重力的一半．

Answer 1

分析 ①表一或表二动滑轮的重力相同，分析被提升物体的重力及拉力的变化得出结论；
②根据结论，分析G_物相同的选项；
③省力的特点是拉力小于被提升的物重，根据表一、二中前三列的数据相同点得出结论；
④会分析多次实验的目的．
⑤根据F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑）计算分析．

解答 解：①分析表一或表二中动滑轮的重力相同，被提升的物重本题，且G_物越大，拉力F越大，可得表一或表二中F与G_物的数据及相关条件，当G_滑相同时，G_物越大，F越大；
②2、6（或3、7或4、8或5、9）被提升的物重相同，动滑轮重力不同，且G_滑越大，F越大；
③分析比较表中F与G_滑、G_物的数据及相关条件，F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑），
当G_物等于G_滑时，F=G_物，当G_物＞G_滑时，F＜G_物；由此可判断：按图所示的方式使用功滑轮匀速提起物体，若要省力，需要满足的条件是G_物＞G_滑．
④实验分为探究性实验和测量型实验，测量型实验的目的是取平均值减小误差，而此实验是探究性实验，多次测量的目的是寻找普遍规律，故应选B．
⑤若小王同学用G_滑=5牛、G_物=3牛的器材做次实验，则F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑）=$\frac{1}{2}$（3N+5N）=4N；
当G_滑=0N时，使用动滑轮匀速提升物体时，所用竖直向上拉力F的大小等于物体重力的一半．
故答案为：①当G_滑相同时，G_物越大，F越大；②2、6（或3、7或4、8或5、9）；③F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑）；G_物＞G_滑；④B；⑤4；G_滑=0N．

点评 本题是探究动滑轮省力特点的实验，考查了对实验数据的分析，在分析时注意控制变量法的应用，并注意物理量的变化．