Question

在探究定滑輪和動滑輪的省力特點時，某同學做出如圖所示實驗．
（1）在甲圖中，該同學分別用力F₁、F₂、F₃使物體勻速上升，則F₁、F₂、F₃的大小關系是______．
（2）在乙圖中，該同學也分別用力F₁、F₂、F₃使物體勻速上升，則F₁、F₂、F₃的大小關系是______．

Answer 1

解：（1）在甲圖中，使用的是定滑輪，而使用定滑輪時，支點在軸心，支點到三個力的作用線的距離都為半徑，故三個力是相等的．
（2）固定繩子的一端與動滑輪接觸的地方為支點，F₁的力臂為直徑，F₂的力臂較大，F₃的力臂最小，由杠桿平衡條件知，當阻力與阻力的力臂的積固定時，力臂越大，力越小．故三個力的關系為：F₁＜F₂＜F₃．
故本題答案為：（1）F₁=F₂=F₃；（2）F₁＜F₂＜F₃．
分析：（1）根據使用定滑輪不省力知，三個力的大小相等．
（2）找出支點，分析三個力的力臂的大小后，由杠桿平衡條件分析．
點評：本題考查了定滑輪和動滑輪的特點．由本題的第（2）小題知，在使用動滑輪時，只有當豎直向上拉繩子時，拉力才是物重的一半．