题目内容
【题目】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 | F |
1 | 4 | 2.5 |
2 | 5 | 3 |
3 | 6 | 3.5 |
4 | 7 | 4 |
5 | 8 | 4.5 |
实验序号 | G物 | F |
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, .
(2)分析比较实验序号的数据及相关条件,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 . 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: .
(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 , 根据这个关系式,可以推测:若她用G滑=3牛,G物=9牛,则F=牛.
【答案】
(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=
(G物+G滑);6
【解析】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=
(G物+G滑),
若用G滑=3牛、G物=9牛的器材做次实验,则F=
(G物+G滑)=
(3N+9N)=6N;
所以答案是:(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=
(G物+G滑);6.
【考点精析】关于本题考查的滑轮组及其工作特点,需要了解滑轮组的工作特点: (1)可以改变力的方向,也可以不改变.(2)重物和动滑轮的重力有几段绳承担,所用的拉力就是它们的总重力的几分之一.拉力作用点移动的距离就是重物移动距离的几倍才能得出正确答案.