Question

20．小李和小红同学研究“使用动滑轮缓慢提起重物时所需竖直向上的拉力F与哪些因素有关”，他们用图17所示装置，将不同物体缓慢提起，分别测出物体所受重力G_物和所需拉力F的大小，数据记录在表一中．然后，他们更换滑轮，重复实验，将相关数据记录在表二、表三中．

表一：G滑轮=1.0牛				表二：G滑轮=2.0牛				表三：G滑轮=3.0牛
实验 序号	G物 （牛）	F （牛）		实验 序号	G物 （牛）	F （牛）		实验 序号	G物 （牛）	F （牛）
1	2.0	1.5		5	2.6	2.3		9	4.0	3.5
2	2.6	1.8		6	3.0	2.5		10	5.0	4.0
3	3.0	2.0		7	3.6	2.8		11	6.0	4.5
4	4.0	2.5		8	4.0	3.0		12	7.0	5.0

①分析比较表一、表二或表三中F与G_物的变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：使用同一动滑轮缓慢提起重物，G_物越大，F越大．
②分析比较实验序号2、5 或 3、6或4、8、9中的F与G_滑轮的变化关系及相关条件，可以得出的初步结论是：使用动滑轮缓慢提起重物，物体的重力G_物相同，滑轮的重力G_滑轮越大，所需竖直向上的拉力F越大．
③小李同学分析比较各组数据中F与G_物的大小关系及相关条件，得出结论：使用动滑轮沿竖直方向缓慢提起重物，可以省力．
④小红同学认为小李同学的实验结论，不具有普遍规律，他们还要选择：BC（填序号）物体进行实验．
A：G_物大于G_滑；  B：G_物等于G_滑；   C：G_物小于G_滑；
⑤根据表格中的有关数据关系，请写出F、G_物、G_滑轮之间数学关系式：F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑轮）．

Answer 1

分析 ①分析比较表一、表二或表三中F与G_物的变化关系及相关条件得出结论；
②研究竖直向上的拉力F随滑轮的重力G_滑轮的变化关系，要控制物体的重力G_物相同，据此回答；
③若F＜G_物则为省力；
④用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多．
⑤分析表中F、G_物、G_滑轮之大小关系得出结论．

解答 解：①分析比较表一、表二或表三中F与G_物的变化关系可知，随物重的增加，拉力也增大，可得出的初步结论是：使用同一动滑轮缓慢提起重物，G_物越大，F越大．
②研究竖直向上的拉力F随滑轮的重力G_滑轮的变化关系，要控制物体的重力G_物相同，故分析比较实验序号中2、5 或 3、6或4、8、9的F与G_滑轮的变化关系及相关条件，可以得出的初步结论是：使用动滑轮缓慢提起重物，物体的重力G_物相同，滑轮的重力G_滑轮越大，所需竖直向上的拉力F越大．
③使用动滑轮能省力，要比较沿竖直方向缓慢提起重物F与G_物的大小关系．
④小红同学认为小李同学的实验结论，不具有普遍规律，因实验中选择的器材均是：G_物大于G_滑的情况，为得出普遍性的结论，他们还要选择：G_物等于G_滑和 G_物小于G_滑物体进行实验．故选BC．
⑤分析三个表格中的有关数据关系，可发现：F、G_物、G_滑轮之间数学关系式：
F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑轮）．
故答案为：①使用同一动滑轮缓慢提起重物，G_物越大，F越大．②2、5 或 3、6或4、8、9；③F与G_物；④BC；⑤F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑轮）．

点评 本题使用动滑轮缓慢提起重物时所需竖直向上的拉力F与哪些因素有关，考查控制变量法和归纳法的运用及分析数据得出结论的能力．