5.4.6 拓展6 實驗探究滑輪特點 同步練習

第五章簡單機械與功第4節(jié)機械能第6課時拓展6實驗探究滑輪特點過關(guān)檢測1、小科同學(xué)在“探究定滑輪和動滑輪特點”的實驗中，裝置圖如圖所示。實驗次數(shù)物重G/N測力計的示數(shù)F/N11.000.6521.500.9032.001.15（1）在探究定滑輪時，照圖乙操作，覺得讀數(shù)不方便，于是把測力計倒過來，即測力計吊環(huán)系在拉繩上，用手拉掛鉤，測力計的示數(shù)會（選填“變大”、“變小”或“不變”），其理由是。（2）在探究動滑輪時，照圖丙操作，記錄數(shù)據(jù)如上表，分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，測力計的示數(shù)F大于物重G的一半，與課本結(jié)論存在差異，其原因是。2、同學(xué)們共同研究滑輪的特點。（1）他們研究定滑輪特點時，做的實驗如圖甲所示，據(jù)此可證明：使用定滑輪不省力，但可以改變。他們通過進一步分析還發(fā)現(xiàn)：使用定滑輪時，相當于一個杠桿；（2）他們研究動滑輪特點時，用不同的動滑輪勻速緩慢豎直提升4N的重物，如圖乙所示。記錄的數(shù)據(jù)如下表。實驗序號滑輪重力/N重物重/N彈簧測力計示數(shù)/N114≈2.5224≈3.0334≈3.5①通過觀察和比較測量結(jié)果，可得初步結(jié)論：使用動滑輪可以省力，但不能改變；用動滑輪勻速豎直提起同一重物時，不考慮繩重、滑輪與繩子之間的摩擦力，彈簧測力計的示數(shù)等于提升重力的。在實驗中測繩端拉力時，應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計，且在（選填“靜止”或“拉動”）時讀數(shù)；②若還想繼續(xù)研究用動滑輪勻速緩慢提起物體時，拉力方向?qū)Φ挠绊懀瑒t需要選擇滑輪與重力的物體來進行實驗對比（均選填“相同”或“不同”）。3、如圖所示是小科同學(xué)“研究定滑輪和動滑輪特點”的實驗裝置，實驗中測得數(shù)據(jù)如下表所示：鉤碼重G/N鉤碼升高高度h/m測力計示數(shù)F/N測力計移動距離s/m（a）10.210.2（b）10.21.030.2（c）10.20.550.4請你分析：（1）研究定滑輪特點實驗時，如圖（b）所示，測力計的操作方法是；（填序號）①隨意拉動重物 ②拉著重物保持靜止 ③勻速向下拉動重物（2）比較彈簧測力計示數(shù)的大小，可知：使用動滑輪的好處是；（3）比較彈簧測力計拉力的方向，可知：使用定滑輪的好處是；（4）把鉤碼升高相同的高度，比較（b）和（c）實驗彈簧測力計移動的距離，可知：使用動滑輪；（5）根據(jù)（c）實驗的數(shù)據(jù)可計算出動滑輪的自重為N（不計摩擦和繩重）。4、某同學(xué)研究動滑輪的使用特點時，每次都勻速提起相同鉤碼（不計摩擦），實驗步驟如圖所示。（1）使用動滑輪時，可以省一半力。根據(jù)（a）（b）兩圖可知，實驗中所用動滑輪的重力為牛；（2）分析比較（b）、（c）和（d）三圖可知，使用同一動滑輪勻速提起相同重物時；（3）根據(jù)上述分析，如果家里安裝日光燈，你認為圖中更合理的是。（選填“甲”或“乙”）5、在“探究定滑輪和動滑輪的特點”實驗時，小科用同一個滑輪做了四次實驗，前兩次按圖甲、乙進行，后兩次按圖丙進行，并將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中。實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升的高度h/cm拉力F/N繩子自由端移動的距離s/cm11.020.01.020.022.020.02.020.031.020.00.740.042.020.01.240.0（1）分析第1、2次的數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：使用定滑輪（選填“能”或“不能”）省距離；用圖乙進行實驗時，若小明將繩子的自由端沿著水平向右的方向勻速拉動，拉力的大小將（選填“變大”、“不變”或“變小”）；（2）用圖丙進行實驗時，最好勻速拉動繩子自由端；分析第3、4次數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，拉力的大小總比鉤碼重力的一半要大，這主要是因為；（3）在本實驗中進行了多次實驗，目的是。A．從多次實驗中選取最準確的數(shù)據(jù) B．多次測量取平均值，減小誤差C．從特殊現(xiàn)象中得到普遍規(guī)律 D．利用控制變量法6、如圖所示，是探究“動滑輪工作時的特點”實驗裝置。（1）實驗時，應(yīng)豎直拉動使鉤碼上升；（2）小軍記錄數(shù)據(jù)如表．分析數(shù)據(jù)可得：使用動滑輪可以；實驗次數(shù)123鉤碼重/N246測力計示數(shù)/N1.12.13.1（3）小軍繼續(xù)實驗，并作出“拉力與鉤碼重的比值隨鉤碼重的變化”圖象，如圖所示，分析圖象可知：鉤碼越重，拉力F與鉤碼重的比值就越接近（選填數(shù)值），由此他推理得出：在不計動滑輪重時，使用動滑輪可以省的力。7、同學(xué)們共同研究滑輪和滑輪組的特點： （1）他們研究定滑輪特點時，做的實驗如甲圖所示，據(jù)此可證明：使用定滑輪可以，但不可以；（2）他們研究動滑輪特點時，用動滑輪勻速豎直提升重物，如乙圖所示。據(jù)此可知，使用動滑輪可以，但不可以；（3）他們組裝滑輪組時，他們想：利用滑輪組提升重物能否省力呢？為此，他們進行的實驗如丙圖所示，物體的重力為2N，測力計的示數(shù)為0.8N，由圖可知，利用滑輪組提升重物能，如果物體被提升的速度是0.2m/s，繩子自由端移動的速度是m/s。8、小李同學(xué)在利用圖示裝置研究動滑輪特點時，猜想：如果忽略繩重與摩擦，繩端拉力F可能與被提升木塊所受的重力、木塊上升的高度、動滑輪所受的重力、動滑輪的直徑這些因素有關(guān)。（1）若小李探究繩端拉力F與動滑輪直徑的關(guān)系，請將實驗步驟補充完整；步驟一：按圖安裝動滑輪；步驟二：勻速拉動彈簧測力計，使木塊升高，讀出拉力F的值并記錄；步驟三：換用的動滑輪，使同一木塊勻速上升相同的高度，讀出拉力F的值并記錄；步驟四：重復(fù)步驟三，多做幾次實驗；（2）步驟四的目的是：；（3）若小李五次實驗測得F分別為：1.8N、1.8N、1.8N、1.8N、1.8N，則初步得到的結(jié)論是：在其他因素相同時，。9、小李和小紅同學(xué)研究“使用動滑輪緩慢提起重物時所需豎直向上的拉力F與哪些因素有關(guān)”，他們用圖所示裝置，將不同物體緩慢提起，分別測出物體所受重力G物和所需拉力F的大小，數(shù)據(jù)記錄在表一中．然后，他們更換滑輪，重復(fù)實驗，將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表二、表三中。表一：G滑輪=1.0牛表二：G滑輪=2.0牛表三：G滑輪=3.0牛實驗序號G物（牛）F（牛）12.01.522.51.833.02.044.02.5實驗序號G物（牛）F（牛）52.52.363.02.573.52.884.03.0實驗序號G物（牛）F（牛）94.03.5105.04.0116.04.5127.05.0(1)分析比較表一、表二或表三中F與G物的變化關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：。(2)分析比較實驗序號中的F與的變化關(guān)系及相關(guān)條件，可以得出的初步結(jié)論是：用動滑輪緩慢提起重物，物體的重力G物相同，滑輪的重力G滑輪越大，所需豎直向上的拉力F越大。(3)小李同學(xué)分析比較各組數(shù)據(jù)中的大小關(guān)系及相關(guān)條件，得出結(jié)論：使用動滑輪沿豎直方向緩慢提起重物，可以省力。(4)小紅同學(xué)認為小李同學(xué)的實驗結(jié)論，不具有普遍規(guī)律，原因在于：。10、小聰同學(xué)按照如圖所示的裝置對動滑輪特點進行了探究，實驗數(shù)據(jù)見下表。通過分析數(shù)據(jù)，他覺得與“使用動滑輪能省一半的力”的結(jié)論偏差較大。（1）該實驗中出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是沒有考慮；（2）在實驗過程中，提升重物時應(yīng)該注意沿豎直方向拉動。動滑輪可視為杠桿的變形，則此時其支點為（選填“A”、“B”或“C”）點。實驗次數(shù)物重G/N彈簧測力計示數(shù)F/N11.00.721.51.032.01.311、同學(xué)們共同研究滑輪的特點：次數(shù)物重G/N測力計的示數(shù)F/N11.000.6521.500.9032.001.15（1）在探究定滑輪時，小明照圖甲操作，覺得讀數(shù)不方便，于是把測力計倒過來，即測力計吊環(huán)系在拉繩上，用手拉掛鉤，測力計的示數(shù)會（“變大”、“變小”或“不變”），其理由是；他們研究定滑輪特點時，做的實驗如圖乙所示，據(jù)此可證明：使用定滑輪不省力，但可以改變__________；（2）在探究動滑輪時，照圖丙操作測繩端拉力時，應(yīng)盡量豎直向上拉動彈簧測力計，且在（選填“靜止”或“拉動”）時讀數(shù)；記錄數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，測力計的示數(shù)F大于物重G的一半，與課本結(jié)論存在差異，其原因是。請給出一條減小此差異的建議。12、為了探究動滑輪的使用特點，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置進行實驗，每次用測力計勻速提升鉤碼。（滑輪摩擦力不計）鉤碼重力為G，拉力為F，鉤碼移動的距離為L，繩子自由端移動的距離為s。實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。為了進一步研究，他們計算了每次實驗中物體所受重力的變化量與對應(yīng)拉力的變化量，記錄在表格的最后兩列中。實驗序號G（牛）F（牛）L（米）s（米）（牛）（牛）110.70.050.100221.20.10.210.5331.70.050.121.0442.20.20.431.5（1）分析比較表中第二列與第三列中的數(shù)據(jù)及圖中相關(guān)條件可得出動滑輪的使用特點：使用動滑輪勻速提升物體時，____________________；（2）分析比較表中第四列與第五列中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出初步結(jié)論：使用動滑輪勻速提升物體時，__________________________________________________；（3）由表中數(shù)據(jù)可計算出滑輪自身重力為__________牛；（4）分析比較表中最后兩列的數(shù)據(jù)可得出初步結(jié)論：_________________________________；（5）為了得到普遍的物理規(guī)律，小組同學(xué)還將選用__________繼續(xù)進行實驗。13、在研究動滑輪使用特點的實驗中，各小組按照圖（a）中所受的實驗器材進行實驗，每個小組的實驗器材都相同（摩擦力可忽略不計），甲小組按照實驗要求在滑輪上掛上鉤碼，豎直向上拉彈簧測力計，每次都勻速提起鉤碼，如圖（a）所示。乙、丙兩個小組的同學(xué)實驗時，沒有注意按照要求規(guī)范操作，他們斜向上拉彈簧測力計，勻速提起鉤碼，實驗情況分別如圖（b）、（c）所示。各小組的實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。表一（甲小組）表二（乙小組）表三（丙小組）實驗序號物體的重力（牛）彈簧測力的示數(shù)（牛）實驗序號物體的重力（牛）彈簧測力的示數(shù)（牛）實驗序號物體的重力（牛）彈簧測力計的示數(shù)（牛）11.00.641.00.771.00.822.01.152.01.382.01.633.01.663.01.893.02.4（1）甲小組同學(xué)分析比較了實驗序號1、2、3的數(shù)據(jù)和相關(guān)條件，得出動滑輪使用特點的初步結(jié)論是：使用動滑輪勻速提起重物，____________________；（2）同學(xué)們查閱相關(guān)資料得知：若不計動滑輪自身的重力，使用動滑輪勻速提升重物時，可以省一半力。由此，他們分析了表一中的實驗數(shù)據(jù)，求出滑輪的重力為__________牛；（3）分析比較表一、表二、表三中的實驗數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象，初步分析，當物體的重力相同時，甲小組、乙小組、丙小組的實驗數(shù)據(jù)都不相同的原因是：____________________；（4）分析比較實驗序號1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的實驗數(shù)據(jù)和相關(guān)條件，得出的初步結(jié)論是：____________________________________________________________________。

第五章簡單機械與功第4節(jié)機械能第6課時拓展6實驗探究滑輪特點過關(guān)檢測1、小科同學(xué)在“探究定滑輪和動滑輪特點”的實驗中，裝置圖如圖所示。實驗次數(shù)物重G/N測力計的示數(shù)F/N11.000.6521.500.9032.001.15（1）在探究定滑輪時，照圖乙操作，覺得讀數(shù)不方便，于是把測力計倒過來，即測力計吊環(huán)系在拉繩上，用手拉掛鉤，測力計的示數(shù)會（選填“變大”、“變小”或“不變”），其理由是。（2）在探究動滑輪時，照圖丙操作，記錄數(shù)據(jù)如上表，分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，測力計的示數(shù)F大于物重G的一半，與課本結(jié)論存在差異，其原因是?！敬鸢浮孔冃y力計的重力動滑輪本身有重力【解析】（1）測力計倒過來使用時，彈簧測力計受力情況是：受到向上繩子的拉力，受到向下的重力和手的向下拉力。這時測力計測量的是手向下的拉力，大小等于繩子自由端的拉力與測力計的重力之差。所以在勻速拉動時，根據(jù)二力平衡條件可知實驗會造成測量值會小于鉤碼的重力。（2）人在提升重物時把動滑輪也提起了，所以動滑輪本身的重力是存在差異的最主要原因；由于轉(zhuǎn)軸之間有摩擦，繩也有一定重量，導(dǎo)致拉力大于物重G的一半。2、同學(xué)們共同研究滑輪的特點。（1）他們研究定滑輪特點時，做的實驗如圖甲所示，據(jù)此可證明：使用定滑輪不省力，但可以改變。他們通過進一步分析還發(fā)現(xiàn)：使用定滑輪時，相當于一個杠桿；（2）他們研究動滑輪特點時，用不同的動滑輪勻速緩慢豎直提升4N的重物，如圖乙所示。記錄的數(shù)據(jù)如下表。實驗序號滑輪重力/N重物重/N彈簧測力計示數(shù)/N114≈2.5224≈3.0334≈3.5①通過觀察和比較測量結(jié)果，可得初步結(jié)論：使用動滑輪可以省力，但不能改變；用動滑輪勻速豎直提起同一重物時，不考慮繩重、滑輪與繩子之間的摩擦力，彈簧測力計的示數(shù)等于提升重力的。在實驗中測繩端拉力時，應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計，且在（選填“靜止”或“拉動”）時讀數(shù)；②若還想繼續(xù)研究用動滑輪勻速緩慢提起物體時，拉力方向?qū)Φ挠绊?，則需要選擇滑輪與重力的物體來進行實驗對比（均選填“相同”或“不同”）。【答案】力的方向等臂力的方向一半拉動相同相同【解析】（1）由圖甲知，向各個方向通過定滑輪拉動同一重物時，彈簧測力計的示數(shù)保持不變，且等于物重，所以使用定滑輪不省力，但能改變力的方向。定滑輪在使用時，動力臂與阻力臂都等于輪的半徑，動力與阻力的大小相等，則定滑輪相當于等臂杠桿。（2）①圖乙中，提升重物時，需要向上拉動繩子，即拉力向上來提升重物，所以使用動滑輪不能改變力的方向。由表格數(shù)據(jù)知，每組滑輪與重物的總重力與測力計示數(shù)的關(guān)系1N+4N=2×2.5N；2N+4N=2×3.0N3N+4N=2×3.5N；即，在不考慮繩重、滑輪與繩子之間的摩擦力時，用動滑輪勻速豎直提起同一重物，彈簧測力計的示數(shù)等于提升重力的一半。在實驗中，要探究拉動時，拉力與提升物重的關(guān)系，應(yīng)勻速拉動彈簧測力計，使整個裝置處于平衡，且在拉動時，讀出測力計的示數(shù)。②要探究拉力方向?qū)Φ挠绊?，?yīng)用控制變量法，應(yīng)選擇相同的滑輪與相同重力的物體進行實驗，操作過程中，只改變拉力的方向。3、如圖所示是小科同學(xué)“研究定滑輪和動滑輪特點”的實驗裝置，實驗中測得數(shù)據(jù)如下表所示：鉤碼重G/N鉤碼升高高度h/m測力計示數(shù)F/N測力計移動距離s/m（a）10.210.2（b）10.21.030.2（c）10.20.550.4請你分析：（1）研究定滑輪特點實驗時，如圖（b）所示，測力計的操作方法是；（填序號）①隨意拉動重物

②拉著重物保持靜止

③勻速向下拉動重物（2）比較彈簧測力計示數(shù)的大小，可知：使用動滑輪的好處是；（3）比較彈簧測力計拉力的方向，可知：使用定滑輪的好處是；（4）把鉤碼升高相同的高度，比較（b）和（c）實驗彈簧測力計移動的距離，可知：使用動滑輪；（5）根據(jù)（c）實驗的數(shù)據(jù)可計算出動滑輪的自重為N（不計摩擦和繩重）?！敬鸢浮竣凼×Ω淖兞Φ姆较蛸M距離0.1【解析】（1）實驗時，為了使彈簧測力計的拉力大小保持不變，要勻速向下拉動彈簧測力計，故AB不符合題意，C符合題意。故選C。（2）由表格中數(shù)據(jù)得，使用動滑輪時，拉力大小小于物體重力大小，可以省力。（3）由表格中數(shù)據(jù)得，使用定滑輪時，拉力大小略大于物體重力大小，不能省力，而由圖得，可以向下拉物體，使物體上升，說明使用定滑輪可以改變力的方向。（4）把鉤碼升高相同的高度，比較（b）和（c）實驗彈簧測力計移動的距離，可知：使用動滑輪，測力計移動的距離是物體提升距離的2倍，說明使用動滑輪費距離。（5）由表格中數(shù)據(jù)得，動滑輪做的總功為有用功為不計摩擦和繩重，克服動滑輪重力做的功為動滑輪的自重為。4、某同學(xué)研究動滑輪的使用特點時，每次都勻速提起相同鉤碼（不計摩擦），實驗步驟如圖所示。（1）使用動滑輪時，可以省一半力。根據(jù)（a）（b）兩圖可知，實驗中所用動滑輪的重力為牛；（2）分析比較（b）、（c）和（d）三圖可知，使用同一動滑輪勻速提起相同重物時；（3）根據(jù)上述分析，如果家里安裝日光燈，你認為圖中更合理的是。（選填“甲”或“乙”）【答案】0.2見解析甲【解析】（1）由圖（a）可知，物體重力為；不計繩重和摩擦，由動滑輪的特點可得則動滑輪的重力為（2）分析（b）、（c）和（d）三圖可知，使用動滑輪勻速提起同一重物時，拉力與豎直方向的夾角不同，拉力的大小不同，并且拉力與豎直方向夾角越大，拉力也越大。（3）根據(jù)（2）得出的結(jié)論：拉力與豎直方向夾角越大，拉力也越大，由此可知，圖乙繩子承受的拉力大，圖甲繩子承受的拉力小，所以圖甲更合理。5、在“探究定滑輪和動滑輪的特點”實驗時，小科用同一個滑輪做了四次實驗，前兩次按圖甲、乙進行，后兩次按圖丙進行，并將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中。實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升的高度h/cm拉力F/N繩子自由端移動的距離s/cm11.020.01.020.022.020.02.020.031.020.00.740.042.020.01.240.0（1）分析第1、2次的數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：使用定滑輪（選填“能”或“不能”）省距離；用圖乙進行實驗時，若小明將繩子的自由端沿著水平向右的方向勻速拉動，拉力的大小將（選填“變大”、“不變”或“變小”）；（2）用圖丙進行實驗時，最好勻速拉動繩子自由端；分析第3、4次數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，拉力的大小總比鉤碼重力的一半要大，這主要是因為；（3）在本實驗中進行了多次實驗，目的是。A．從多次實驗中選取最準確的數(shù)據(jù) B．多次測量取平均值，減小誤差C．從特殊現(xiàn)象中得到普遍規(guī)律 D．利用控制變量法【答案】不能不變沿著豎直方向動滑輪自身受到重力C【解析】（1）第1、2次的數(shù)據(jù)中拉力和鉤碼重相等，繩子自由端移動的距離和鉤碼上升的高度相等，所以使用定滑輪不能省力，也不能省距離；定滑輪實質(zhì)上是等臂杠桿，支點在滑輪的中心，若小明將繩子的自由端沿著水平向右的方向勻速拉動，動力臂依然等于阻力臂，定滑輪依然是等臂杠桿，所以拉力的大小將不變。（2）圖丙為動滑輪，沿豎直方向時最省力，所以最好沿著豎直方向勻速拉動繩子自由端；實際在實驗時，動滑輪自身的重量、動滑輪與繩子之間存在摩擦阻力等，都會影響實驗的結(jié)果，其中拉力大小并不等于鉤碼重力的一半的主要原因是動滑輪自身受到重力。（3）使用中要進行多次測量，目的是為了得到普遍規(guī)律，避免結(jié)論具有偶然性，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。6、如圖所示，是探究“動滑輪工作時的特點”實驗裝置。（1）實驗時，應(yīng)豎直拉動使鉤碼上升；（2）小軍記錄數(shù)據(jù)如表．分析數(shù)據(jù)可得：使用動滑輪可以；實驗次數(shù)123鉤碼重/N246測力計示數(shù)/N1.12.13.1（3）小軍繼續(xù)實驗，并作出“拉力與鉤碼重的比值隨鉤碼重的變化”圖象，如圖所示，分析圖象可知：鉤碼越重，拉力F與鉤碼重的比值就越接近（選填數(shù)值），由此他推理得出：在不計動滑輪重時，使用動滑輪可以省的力。【答案】勻速省力0.5一半【解析】（1）實驗時，為了使實驗結(jié)果準確，應(yīng)豎直拉動使鉤碼勻速上升。（2）分析表中數(shù)據(jù)可知使用動滑輪可以省力。（3）分析圖2可知鉤碼越重，拉力F與鉤碼重的比值就越接近0.5。由此推理得出：在不計動滑輪重時，使用動滑輪可以省一半的力。7、同學(xué)們共同研究滑輪和滑輪組的特點：（1）他們研究定滑輪特點時，做的實驗如甲圖所示，據(jù)此可證明：使用定滑輪可以，但不可以；（2）他們研究動滑輪特點時，用動滑輪勻速豎直提升重物，如乙圖所示。據(jù)此可知，使用動滑輪可以，但不可以；（3）他們組裝滑輪組時，他們想：利用滑輪組提升重物能否省力呢？為此，他們進行的實驗如丙圖所示，物體的重力為2N，測力計的示數(shù)為0.8N，由圖可知，利用滑輪組提升重物能，如果物體被提升的速度是0.2m/s，繩子自由端移動的速度是m/s?！敬鸢浮扛淖兞Φ姆较蚴×κ×Ω淖兞Φ姆较蚴×?.6【解析】（1）由甲圖知道，三種拉力情況，每次拉力的方向都不相同。在實驗過程中不斷改變拉力的方向，觀察測力計的示數(shù)都為1N，等于物重，故得出結(jié)論：定滑輪可以改變力的方向，但不省力。（2）在圖乙中，拉力F=0.6N＜G=1N；說明使用動滑輪時省力，但不能改變力的方向。（3）由圖丙知道，物體的重力為2N，測力計的示數(shù)為0.8N，故利用滑輪組提升重物能省力。物體上升10cm，繩子自由端上升30cm，故繩子自由端移動的速度為重物移動速度的3倍，故繩子自由端移動的速度v′=3v=3×0.2m/s=0.6m/s。8、小李同學(xué)在利用圖示裝置研究動滑輪特點時，猜想：如果忽略繩重與摩擦，繩端拉力F可能與被提升木塊所受的重力、木塊上升的高度、動滑輪所受的重力、動滑輪的直徑這些因素有關(guān)。（1）若小李探究繩端拉力F與動滑輪直徑的關(guān)系，請將實驗步驟補充完整；步驟一：按圖安裝動滑輪；步驟二：勻速拉動彈簧測力計，使木塊升高，讀出拉力F的值并記錄；步驟三：換用的動滑輪，使同一木塊勻速上升相同的高度，讀出拉力F的值并記錄；步驟四：重復(fù)步驟三，多做幾次實驗；（2）步驟四的目的是：；（3）若小李五次實驗測得F分別為：1.8N、1.8N、1.8N、1.8N、1.8N，則初步得到的結(jié)論是：在其他因素相同時，。【答案】（1）不同直徑；（2）避免實驗偶然性，使結(jié)論更具有普遍性；（3）繩端拉力大小與動滑輪直徑大小無關(guān)?！窘馕觥浚?）本實驗探究繩端拉力F與動滑輪直徑的關(guān)系，從步驟一到步驟二都沒有更換不同直徑的動滑輪來進行實驗，所以第三步應(yīng)該更換不同的動滑輪直徑。（2）重復(fù)實驗步驟，進行多次實驗，其目的主要是避免實驗的偶然性，使實驗結(jié)論更具普遍性。（3）更換不同直徑的動滑輪進行多次實驗，得到的繩端拉力都為1.8N，所以可以得出：在其他因素相同時，繩端拉力F與動滑輪直徑無關(guān)。9、小李和小紅同學(xué)研究“使用動滑輪緩慢提起重物時所需豎直向上的拉力F與哪些因素有關(guān)”，他們用圖所示裝置，將不同物體緩慢提起，分別測出物體所受重力G物和所需拉力F的大小，數(shù)據(jù)記錄在表一中．然后，他們更換滑輪，重復(fù)實驗，將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表二、表三中。表一：G滑輪=1.0牛表二：G滑輪=2.0牛表三：G滑輪=3.0牛實驗序號G物（牛）F（牛）12.01.522.51.833.02.044.02.5實驗序號G物（牛）F（牛）52.52.363.02.573.52.884.03.0實驗序號G物（牛）F（牛）94.03.5105.04.0116.04.5127.05.0(1)分析比較表一、表二或表三中F與G物的變化關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：。(2)分析比較實驗序號中的F與的變化關(guān)系及相關(guān)條件，可以得出的初步結(jié)論是：用動滑輪緩慢提起重物，物體的重力G物相同，滑輪的重力G滑輪越大，所需豎直向上的拉力F越大。(3)小李同學(xué)分析比較各組數(shù)據(jù)中的大小關(guān)系及相關(guān)條件，得出結(jié)論：使用動滑輪沿豎直方向緩慢提起重物，可以省力。(4)小紅同學(xué)認為小李同學(xué)的實驗結(jié)論，不具有普遍規(guī)律，原因在于：。【答案】使用同一動滑輪提起物體，物體的重力越大，拉力越大

2、5或3、6或4、8、9

動滑輪重力

拉力與提升的物體重力

只研究了G物大于G滑輪的情況，沒研究G物小于等于G滑輪的情況【解析】(1)由表一、表二或表三中數(shù)據(jù)可知，動滑輪的重力相同，被提升的物重不同，且提升的物體重力G物越大，拉力F越大，可得出的初步結(jié)論是：使用同一動滑輪提起物體，物體的重力越大，拉力越大；(2)由序號2、5的數(shù)據(jù)可知，提升的物體重力相同時，動滑輪重力不同，拉力不同，物體的重力G物相同，滑輪的重力G滑輪越大，所需豎直向上的拉力F越大．選擇實驗序號3、6或4、8、9的實驗數(shù)據(jù)也可以得出這樣的結(jié)論；(3)分析表中每一次實驗的拉力與提升的物體重力的關(guān)系：；得出結(jié)論：使用動滑輪沿豎直方向緩慢提起重物，可以省力；(4)小李只研究了G物大于G滑輪的情況，沒研究G物小于等于G滑輪的情況，不具有普遍性。10、小聰同學(xué)按照如圖所示的裝置對動滑輪特點進行了探究，實驗數(shù)據(jù)見下表。通過分析數(shù)據(jù)，他覺得與“使用動滑輪能省一半的力”的結(jié)論偏差較大。（1）該實驗中出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是沒有考慮；（2）在實驗過程中，提升重物時應(yīng)該注意沿豎直方向拉動。動滑輪可視為杠桿的變形，則此時其支點為（選填“A”、“B”或“C”）點。實驗次數(shù)物重G/N彈簧測力計示數(shù)F/N11.00.721.51.032.01.3【答案】（1）滑輪的自重（2）勻速A【解析】（1）“使用動滑輪能省一半力”是在理想情況下得出的結(jié)論，而實際情況中動滑輪的重力和摩擦是客觀存在的。由表中數(shù)據(jù)知道，隨著物重的增加，測力計的示數(shù)變大，但比物重的一半要大，這與“使用動滑輪能省一半的力”的結(jié)論偏差較大，其主要原因是沒有考慮滑輪的自重。（2）使用動滑輪時，只有勻速豎直向上拉，拉力的力臂才等于滑輪的直徑，使得彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定，便于讀出拉力的大小。此時動滑輪的實質(zhì)是動力臂等于阻力臂2倍的省力杠桿，支點是A點。11、同學(xué)們共同研究滑輪的特點：次數(shù)物重G/N測力計的示數(shù)F/N11.000.6521.500.9032.001.15（1）在探究定滑輪時，小明照圖甲操作，覺得讀數(shù)不方便，于是把測力計倒過來，即測力計吊環(huán)系在拉繩上，用手拉掛鉤，測力計的示數(shù)會（“變大”、“變小”或“不變”），其理由是；他們研究定滑輪特點時，做的實驗如圖乙所示，據(jù)此可證明：使用定滑輪不省力，但可以改變__________；（2）在探究動滑輪時，照圖丙操作測繩端拉力時，應(yīng)盡量豎直向上拉動彈簧測力計，且在（選填“靜止”或“拉動”）時讀數(shù)；記錄數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，測力計的示數(shù)F大于物重G的一半，與課本結(jié)論存在差異，其原因是。請給出一條減小此差異的建議。【答案】變小測力計的重力有影響力的方向勻速拉動動滑輪本身有重力將動滑輪的重力計算在提升的物體的重力中【解析】（1）測力計倒過來使用時，彈簧測力計受力情況是：受到向上繩子的拉力（大小等于鉤碼重），受到自身向下的重力和手的向下拉力。這時測力計測量的是手向下的拉力，大小等于繩子自由端的拉力與測力計的重力之差。所以在勻速拉動時，根據(jù)二力平衡條件可知實驗會造成測量值會小于向上繩子的拉力即鉤碼重力。由圖乙知，向各個方向通過定滑輪拉動同一重物時，彈簧測力計的示數(shù)保持不變，且等于物重，所以使用定滑輪不省力，但能改變力的方向。（2）在實驗中，要探究拉動時，拉力與提升物重的關(guān)系，應(yīng)勻速拉動彈簧測力計，使整個裝置處于平衡，且在拉動時，讀出測力計的示數(shù)。人在提升重物時把動滑輪也提起了，所以動滑輪本身的重力是存在差異的最主要原因；由于轉(zhuǎn)軸之間有摩擦，繩也有一定重量，導(dǎo)致拉力增大?！笆褂脛踊喣苁∫话肓Α笔窃诓豢紤]動滑輪和摩擦的理想情況下才成立的，在實際實驗中，動滑輪的物重和摩擦是客觀存在的，要減小此差異，則動滑輪的重力不能忽略；將動滑輪的重力計算在提升的物體的重力中。12、為了探究動滑輪的使用特點，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置進行實驗，每次用測力計勻速提升鉤碼。（滑輪摩擦力不計）鉤碼重力為G，拉力為F，鉤碼移動的距離為L，繩子自由端移動的距離為s。實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。為了進一步研究，他們計算了每次實驗中物體所受重力的變化量與對應(yīng)拉力的變化量，記錄在表格的最后兩列中。實驗序號G（牛）F（牛）L（米）s（米）（牛）（牛）110.70.050.100221.20.10.210.5331.70.050.121.0442.20.20.431.5（1）分析比較表中第二列與第三列中的數(shù)據(jù)及圖中相關(guān)條件可得出動滑輪的使用特點：使用動滑輪勻速提升物體時，____________________；（2）分析比較表中第四列與第五列中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出初步結(jié)論：使用動滑輪勻速提升物體時，__________________________________________________；（3）由