物理实验要遵循实事求是的原则．小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点的实验中完成了如图所示的实验并记录了数据．实验次数物重G/N使用定滑轮时测力计的示数 F1/N使用动滑轮时测力计的示数F2/N11.000.700.6521.501.200.9032.001.701.15回答下列问题:由表中数据可看出.使用定滑轮时F1不等于G.这是由于没有考虑弹簧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．

物理实验要遵循实事求是的原则．小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中完成了如图所示的实验并记录了数据．

实验次数	物重G/N	使用定滑轮时测力计的示数 F₁/N	使用动滑轮时测力计的示数F₂/N
1	1.00	0.70	0.65
2	1.50	1.20	0.90
3	2.00	1.70	1.15

回答下列问题：
由表中数据可看出，使用定滑轮时（乙图）F₁不等于（等于/不等于）G，这是由于没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力；使用动滑轮时（丙图） F₂不等于（等于/不等于）G/2，是由于没有考虑没有考虑动滑轮受到的重力．
（2）请你对小明的实验方法提出合理的改进意见．就定滑轮、动滑轮分别提一条．
①使用定滑轮时，弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端；
②使用动滑轮时，先测出钩码和动滑轮的总重（或采用轻质滑轮或增加钩码重）．

分析（1）滑轮组中如果忽略滑轮自重和摩擦力的大小，使用定滑轮不省力，但能改变力的方向；使用动滑轮能省一半的力，如果考虑动滑轮自重，则F=$\frac{1}{2}$（G_动+G_物）．根据对测力计进行受力分析可以找到问题所在．
（2）使用定滑轮时，改进弹簧测力计的使用法；使用动滑轮时，要考虑到动滑轮的重力．

解答解：（1）对定滑轮图中的测力计进行受力分析：受到向上绳子的拉力（大小等于钩码重），向下受到测力计外壳的重力和手向下的拉力．图中手拉测力计挂钩，因此测力计测量的是手向下的拉力而不是绳子自由端的拉力．所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成 F₁的测量会小于物重，所以使用定滑轮时F₁≠G的主要原因是：没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力．
动滑轮的使用：“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮和摩擦的理想情况下才成立的，在实际实验中，动滑轮的物重和摩擦是客观存在的．由表中数据可知，随着物重的增加，测力计的示数变大，但比物重的一半要大，这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大．其主要原因是没有考虑动滑轮受到的重力．
（2）改进：①使用定滑轮时，弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端，其读数才是用定滑轮提升物体时绳子自由端的拉力值．
②使用动滑轮时，可以先测出钩码和动滑轮的总重，然后比较拉力与总重的关系或采用轻质滑轮．
故答案为：（1）不等于；没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力；不等于；没有考虑动滑轮受到的重力；
（2）①使用定滑轮时，弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端；②使用动滑轮时，先测出钩码和动滑轮的总重（或采用轻质滑轮或增加钩码重）；

点评本题考查了学生对实验测量数据的分析能力，属实验评估类题目范畴．有许多物理中的结论是建立在理想模型条件下得出的，在实际的应用中会出现与结论不一致的情况，是受到了客观条件的影响，而不能说结论有错误．