Question

做物理實(shí)驗(yàn)要遵循實(shí)事求是的原則．芳芳同學(xué)按照?qǐng)D所示裝置對(duì)動(dòng)滑輪特點(diǎn)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	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N
1	1.0	0.7
2	1.5	1.0
3	2.0	1.3

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)果的主要原因是什么？除此之外還應(yīng)滿足什么條件時(shí)“使用動(dòng)滑輪能省一半的力”？
（2）分析表中數(shù)據(jù)你還發(fā)現(xiàn)該裝置的機(jī)械效率隨物重的增大怎樣變化？

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)，只有勻速向上拉，拉力的力臂才等于輪的直徑；
（2）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）使用動(dòng)滑輪能省一半力是在理想情況得出的結(jié)論，而實(shí)際中動(dòng)滑輪的物重和摩擦是客觀存在的．只有勻速向上拉，拉力的力臂才等于輪的直徑時(shí)，才能有“使用動(dòng)滑輪能省一半的力”．
（2）∵η=

W有

W總

=

G

2F

∴η₁=

1

2×0.7

×100%≈71%
η₂=

1.5

2×1

×100%≈75%
η₃=

2

2×1.3

×100%≈77%；
∴當(dāng)物重變大時(shí)，機(jī)械效率也變大．
答：（1）動(dòng)滑輪、繩子都受重力，而且滑輪與軸間之間存在摩擦等；勻速向上拉彈簧測(cè)力計(jì)．
（2）當(dāng)物重變大時(shí)，機(jī)械效率也變大．

點(diǎn)評(píng)：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，是受到了客觀條件的影響，而不能說(shuō)結(jié)論有錯(cuò)誤．本題還考查影響機(jī)械效率的因素：與物重有關(guān)．