Question

做物理實驗要遵循實事求是的原則．方方同學按照圖所示裝置對動滑輪進行了探究，記錄的數據如下表：

實驗次數	物重G/N	物體上升的高度h/cm	測力計的示數F/N	測力計移動的距離s/cm
1	1.0	3	0.75	6
2	1.5	3	1.0	9
3	2.0	3	1.25	6

（1）通過分析數據．她覺得與“使用動滑輪能省一半的力”的結論偏差較大．你一定也做過這樣的實驗，回想你的實驗經歷，回答下列問題：
①該實驗中出現這樣結果的主要原因是________；
②除此之外彈簧測力計還應沿________方向做________運動．
（2）分析表中數據，回答以下問題：
①表中有一個數據的記錄是錯誤的，錯誤的數據是________；
②第3次實驗中動滑輪的機械效率是________；
③計算發現3次實驗中動滑輪的機械效率________（選填“相同”或“不同”），說明了動滑輪的機械效率與________有關．

Answer 1

解：（1）實驗中出現“使用動滑輪能省一半的力”的結論偏差較大，原因是使用動滑輪能省一半力是在理想情況得出，而實際中動滑輪的重力和摩擦是客觀存在的．根據杠桿原理可知：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，這樣才能有“使用動滑輪能省一半的力”．
（2）①∵n=2，則第2組中2h=2×3m=6m，而測力計移動的距離是9m；
∴錯誤的數據是：第2組中的3或者9；
②∵η==
∴η₃==×100%=80%；
③∵η₁==×100%≈66.7%
η₂==×100%=75%
∴次實驗中動滑輪的機械效率不同，說明了動滑輪的機械效率與提升的物重有關．
故答案為：（1）動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．
分析：（1）“使用動滑輪能省一半力”是在不考慮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，使用動滑輪時，只有勻速豎直向上拉，拉力的力臂才等于輪的直徑；
（2）在不計動滑輪的重力和摩擦時根據F=和s=nh計算分析可知錯誤的數據；由機械效率的公式計算出機械效率后分析與物重的關系．
點評：本題考查動滑輪的機械效率的測量，要求會應用機械效率的公式分析計算；同時我們應注意有許多物理中的結論是建立在理想模型條件下得出的，在實際的應用中會出現與結論不一致，是受到了客觀實際條件的影響，而不能說結論有錯誤．