Question

做物理實(shí)驗(yàn)要遵循實(shí)事求是的原則．方方同學(xué)按照?qǐng)D所示裝置對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行了探究，記錄的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物重G/N	物體上升的高度h/cm	測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm
1	1.0	3	0.75	6
2	1.5	3	1.0	9
3	2.0	3	1.25	6

（1）通過(guò)分析數(shù)據(jù)．她覺(jué)得與“使用動(dòng)滑輪能省一半的力”的結(jié)論偏差較大．你一定也做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)，回想你的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷，回答下列問(wèn)題：
①該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是

動(dòng)滑輪的重力和摩擦是存在的

；
②除此之外彈簧測(cè)力計(jì)還應(yīng)沿

豎直

方向做

勻速

運(yùn)動(dòng)．
（2）分析表中數(shù)據(jù)，回答以下問(wèn)題：
①表中有一個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是

第2組中的3或者9

；
②第3次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是

80%

；
③計(jì)算發(fā)現(xiàn)3次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪的機(jī)械效率

不同

（選填“相同”或“不同”），說(shuō)明了動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與

提升的物重

有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）“使用動(dòng)滑輪能省一半力”是在不考慮動(dòng)滑輪和摩擦的理想情況下才成立的，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)滑輪的物重和摩擦是客觀存在的，使用動(dòng)滑輪時(shí)，只有勻速豎直向上拉，拉力的力臂才等于輪的直徑；
（2）在不計(jì)動(dòng)滑輪的重力和摩擦?xí)r根據(jù)F=

G

n

和s=nh計(jì)算分析可知錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)；由機(jī)械效率的公式計(jì)算出機(jī)械效率后分析與物重的關(guān)系．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)“使用動(dòng)滑輪能省一半的力”的結(jié)論偏差較大，原因是使用動(dòng)滑輪能省一半力是在理想情況得出，而實(shí)際中動(dòng)滑輪的重力和摩擦是客觀存在的．根據(jù)杠桿原理可知：只有勻速豎直向上拉，阻力的力臂才等于輪的半徑，拉力的力臂才等于輪的直徑時(shí)，這樣才能有“使用動(dòng)滑輪能省一半的力”．
（2）①∵n=2，則第2組中2h=2×3m=6m，而測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離是9m；
∴錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是：第2組中的3或者9；
②∵η=

W有

W總

=

G

2F

∴η₃=

G3

2F3

=

2N

2×1.25N

×100%=80%；
③∵η₁=

G1

2F1

=

1N

2×0.75N

×100%≈66.7%
η₂=

G2

2F2

=

1.5N

2×1.0N

×100%=75%
∴次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪的機(jī)械效率不同，說(shuō)明了動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與提升的物重有關(guān)．
故答案為：（1）動(dòng)滑輪的重力和摩擦是存在的，豎直，勻速；（2）第2組中的3或者9；80%；不同；提升的物重．

點(diǎn)評(píng)：本題考查動(dòng)滑輪的機(jī)械效率的測(cè)量，要求會(huì)應(yīng)用機(jī)械效率的公式分析計(jì)算；同時(shí)我們應(yīng)注意有許多物理中的結(jié)論是建立在理想模型條件下得出的，在實(shí)際的應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)與結(jié)論不一致，是受到了客觀實(shí)際條件的影響，而不能說(shuō)結(jié)論有錯(cuò)誤．