Question

16．某小组的同学在物理课上研究动滑轮的使用特点时，老师提醒同学们要正确分析现象和数据得出对应的结论．
（1）小涵想知道在动滑轮中绳子两端的拉力是否相等？于是小涵在动滑轮左侧的绳端也挂了一个弹簧测力计，接下来小涵应该如何实验才能得出结论？
（2）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计．观察图中信息，小涵发现与老师说的动滑轮可以省一半的力的结论不相符，主要原因是：没有考虑动滑轮的重力及没有考虑绳和轮之间的摩擦．
（3）小涵还想继续探究使用动滑轮时的做功情况，看一看使用动滑轮能否省功．问小涵还需要测量什么？比较什么？从而得出结论．

Answer 1

分析 （1）根据实验目的：研究动滑轮中绳子两端的拉力是否相等，确定实验步骤并进行比较；
（2）匀速直线运动时，手对弹簧测力计向上的拉力与绳子自由端对弹簧测力计向下的拉力与是一对平衡力，则弹簧测力计的示数等于绳子自由受到的拉力；从动滑轮可以省一半的力的条件是不计动滑轮的重力和绳和轮之间的摩擦分析；
（3）根据实验目的，比较有用功即直接提起重物做的功Gh和利用机械做的总功Fs，确定要测量的量．

解答 解：（1）因要研究动滑轮的使用特点，小涵想知道在动滑轮中绳子两端的拉力是否相，故应拉动右侧的弹簧测力计，读出两个测力计的示数，进行比较；
（2）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，此时，弹簧测力计的示数才等于绳子自由受到的拉力
动滑轮可以省一半的力的条件是不计动滑轮的重力和绳和轮之间的摩擦，但因实际中，动滑轮自身有重力，且绳和轮之间有摩擦，故小涵发现与老师说的动滑轮可以省一半的力的结论不相符，主要原因是：没有考虑动滑轮的重力和没有考虑绳和轮之间的摩擦；
（3）小涵还想继续探究使用动滑轮时的做功情况，看一看使用动滑轮能否省功，据此要测量比较有用功即直接提起重物做的功Gh和利用机械做的总功Fs，故还要测量物体上升的高度h，绳子自由端移动s的距离，比较Gh和Fs的关系．
故答案为：（1）拉动右侧的弹簧测力计，读出两个测力计的示数，进行比较；
（2）匀速竖直向上；没有考虑动滑轮的重力及没有考虑绳和轮之间的摩擦；
（3）需要测量：物体上升的高度h，绳子自由端移动s的距离，比较Gh和Fs大小得出结论．

点评 本题研究动滑轮的使用特点，考查实验步骤、注意事项、动滑轮可以省一半的力的条件，同时也探究使用动滑轮时能否省功的操作步骤．