Question

物理實驗要遵循實事求是的原則．小雯同學在“研究定滑輪和動滑輪特點”的實驗中，完成了如圖所示的實驗并記錄了數據．
通過分析數據，她覺得與書中的結論有較大偏差．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）分別敘述實驗中出現這樣結果的可能原因（各寫一個）：
定滑輪實驗：______，
動滑輪實驗：______；
（2）針對你前面所說的原因提出改進意見（各寫一個）：
定滑輪實驗：______，
動滑輪實驗：______；

實驗次數	物重 G/N	使用定滑輪時測力計的 示數 F1/N	使用動滑輪時測力計的 示數F2/N
1	1.00	0.60	0.65
2	1.50	1.10	0.90
3	2.00	1.60	1.15

Answer 1

【答案】分析：（1）滑輪組中如果忽略滑輪自重和摩擦力的大小，使用定滑輪不省力，但能改變力的方向；使用動滑輪能省一半的力，如果考慮動滑輪自重，則F=（G_動+G_物）．根據對測力計進行受力分析可以找到問題所在．
（2）使用定滑輪時，改進彈簧測力計的使用法；使用動滑輪時，要考慮到動滑輪的重力．
解答：解：（1）對彈簧測力計進行受力分析：受到向上繩子的拉力（大小等于鉤碼重），向下受到重力和手的向下拉力．圖中手拉測力計掛鉤，因此測力計測量的是手向下的拉力而不是繩子自由端的拉力．所以在勻速拉動時，根據二力平衡條件可知實驗會造成拉力大于物重；
動滑輪的使用：“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，則F＞（G_動+G_物）．
（2）使用定滑輪改進的意見：彈簧測力計的掛鉤應該掛在繩子自由端，其讀數才是用定滑輪提升物體時繩子自由端的拉力值．
使用動滑輪改進的意見：可以先測出鉤碼和動滑輪的總重，然后比較拉力與總重的關系．
故答案為：（1）拉力大于物重；拉力大于物體和動滑輪總重的二分之一；（2）彈簧測力計的掛鉤應該掛在繩子自由端，其讀數才是用定滑輪提升物體時繩子自由端的拉力值；可以先測出鉤碼和動滑輪的總重，然后比較拉力與總重的關系．
點評：本題考查了學生對實驗測量數據的分析能力，屬實驗評估類題目范疇．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的情況，受到客觀條件的影響．