Question

18．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，并将相应的滑轮重力，物体重力和拉力F的大小记录在表一、二中
表一：G_滑=1牛表二：G_滑=2牛

实验序号	G物 （牛）	F （牛）
1	4	2.5
2	5	3
3	6	3.5
4	7	4
5	8	4.5

实验序号	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1、6（或2、7或3、8或4、9或5、10）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）小轩同学分析F和G_物的关系时发现F始终小于G_物，所以得出使用动滑轮匀速提起物体能省力（选填能或不能），但她发现并没有省一半力，这其中的原因可能是动滑轮有重力或存在摩擦力．若要得出的结论尽可能接近使用动滑轮能省一半力，该对实验器材进行怎么的调整：轻质的滑轮或更重的物体．
（4）小璐同学分析表中F与G_滑，G_物的关系及相关条件，可以发现其满足的数学关系式为F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑），根据这个关系式，可以推测：若她用G_滑=3牛，G_物=9牛，则F=6牛．

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，影响动滑轮拉力大小的因素：动滑轮的重力、物体的重力；
（4）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；
（2）分析比较实验序号1、6（或2、7或3、8或4、9或5与10）可知：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F和G_物的关系时发现F始终小于G_物，所以得出使用动滑轮匀速提起物体能够省力；当G_滑=0N且不考虑摩擦力时，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．故发现并没有省一半力，这其中的原因可能是动滑轮有重力或存在摩擦力；
若要得出的结论尽可能接近使用动滑轮能省一半力，应换轻质的滑轮或更重的物体；
（4）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），
若用G_滑=3牛、G_物=9牛的器材做次实验，则F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑）=$\frac{1}{2}$（3N+9N）=6N；
故答案为：（1）当G_滑相同时，G_物越大，F越大；
（2）1、6（或2、7或3、8或4、9或5、10）；
（3）能；动滑轮有重力或存在摩擦力；轻质的滑轮或更重的物体；
（4）F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_滑）；6．

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．