Question

4．某小组同学研究“使用动滑轮匀速提起物体时，所用竖直向上的拉力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_物、物体重G_物和拉力F的大小记录在表一表二中．为了进一步研究，他们计算了每次实验中物体所受重力的变化△G_物与所用拉力的变化量△F，并将结果记录在表一、二的最后两列中．
表一：G_滑=2牛　

序号	G物 （牛）	F （牛）	△G物 （牛）	△F （牛）
1	1	1.5	0	0
2	2	2.0	1	0.5
3	4	3.0	3	1.5
4	6	4.0	5	2.5
5	8	5.0	7	3.5

表二：G_滑=4牛

实验 序号	G （牛）	F （牛）	△ （牛）	△ （牛）
6	2	3.0	0	0
7	4	4.0	2	1.0
8	6	5.0	4	2.0
9	8	6.0	6	3.0
10	10	7.0	8	4.0

（1）分析比较实验序号1-5或6-10中F与G_物G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）等相关条件及相关数据，可得出初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，G_物相同，G_物越大，F越大．
（3）根据表一、二中前三列的数据及相关数据及条件，请判断：按图所示方式使用动滑轮匀速提起物体，若要省力，需满足的条件是G_物＞G_滑．
（4）进一步分析比较表一、二中△F与△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，由此可得出的结论是：使用动滑轮匀速提起物体，拉力的变化量△F与物体所受重力的变化量△G_物成正比．
（5）进一步分析比较表一或表二中的F与G_物的比值关系，可以得出的结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当动滑轮重力不变时，F与G_物的比值随G_物的变大而变小．．

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）分析表一、表二中△F与△G_物的数据，得出正比例关系；
（5）分析比较表一或表二中的F与G_物的比值关系得出结论．

解答 解：（1）分析表一或表二中动滑轮的重力相同，被提升的物重不同，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）由表中实验2、6（或3、7或4、8或5、9）数据，被提升的物重相同，动滑轮重力不同，且G_滑越大，F越大；故分析比较实验2、6（或3、7或4、8或5、9）序号等相关条件及相关数据，可得出初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，G_物相同，G_物越大，F越大．
（3）根据表一、二中前三列的数据可知，当G_物等于G_滑时，F=G_物，当G_物＞G_滑时，F＜G_物；
即按图所示方式使用动滑轮匀速提起物体，若有省力，需满足的条件是：G_物＞G_滑：．
（4）分析比较表一、二中△F与△G_物的数据及相关条件，可发现△F=$\frac{1}{2}$△G；
由此可得出的初步结论是：使用动功滑轮匀速提起物体，拉力的变化量△F与物体所受重力的变化量△G_物成正比；
（5）由表一中数据，F与G_物的比值分别为：$\frac{1.5N}{1N}$、$\frac{2N}{2N}$、$\frac{3N}{4N}$、$\frac{4N}{6N}$、$\frac{5N}{8N}$，比值逐渐变小；同理，分析表二中数据，F与G_物的比值分，也可得出相同的结论．
分析比较表一或表二中的F与G_物的比值关系，可以得出的结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当动滑轮重力不变时，F与G_物的比值随G_物的变大而变小．
故答案为：（1）当G_滑相同时，G_物越大，F越大；
（2）2、6（或3、7或4、8或5、9）；
（3）G_物＞G_滑；
（4）△F=$\frac{1}{2}$△G；拉力的变化量△F与物体所受重力的变化量△G_物成正比；
（5）当动滑轮重力不变时，F与G_物的比值随G_物的变大而变小．

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．