Question

11．在探究“動滑輪省力”的實驗中，測得動滑輪重G₀=1N，使用如圖所示的實驗裝置．改變動滑輪所掛鉤碼的數(shù)量，測量每次所掛鉤碼的重力，獲得動滑輪勻速上升時彈簧測力計的示數(shù)，得到下表所示數(shù)據(jù)：

動滑輪重G0/N	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
鉤碼重G/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
彈簧測力計系數(shù)F/N	0.8	1.0	1.3	1.5	1.8	2.0	2.3	2.5
$\frac{F}{G+{G}_{0}}$

（1）計算每次實驗彈簧測力計示數(shù)F與鉤碼的重力G及動滑輪的重力G₀之和的比值$\frac{F}{G+{G}_{0}}$，填入上表中；
（2）分析表中各次實驗的$\frac{F}{G+{G}_{0}}$值，如果考慮忽略摩擦、繩重及實驗誤差，可以認(rèn)為$\frac{F}{G+{G}_{0}}$值接近為0.5．由此可得結(jié)論：使用動滑輪能省一半力；
（3）計算分析$\frac{F}{G+{G}_{0}}$值對取得實驗結(jié)論至關(guān)重要，這個環(huán)節(jié)在科學(xué)探究中稱為分析與論證．

Answer 1

分析 （1）已知每一組的動滑輪重、鉤碼重和彈簧測力計示數(shù)，代入$\frac{F}{G+{G}_{0}}$得到計算結(jié)果；
（2）根據(jù)上面的計算結(jié)果可以得出$\frac{F}{G+{G}_{0}}$的比值，同時得出拉力與物重、動滑輪重的關(guān)系；
（3）科學(xué)探究過程包括：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗、分析與論證、交流與合作、評估等七個環(huán)節(jié)．

解答 解：
（1）從左至右，$\frac{F}{G+{G}_{0}}$的計算結(jié)果依次是：
$\frac{0.8N}{0.5N+1.0N}$≈0.53；$\frac{1.0N}{1.0N+1.0N}$=0.5；$\frac{1.3N}{1.5N+1.0N}$≈0.52；$\frac{1.5N}{2.0N+1.0N}$=0.5；$\frac{1.8N}{2.5N+1.0N}$≈0.51；$\frac{2.0N}{3.0N+1.0N}$=0.5；$\frac{2.3N}{3.5N+1.0N}$≈0.51；$\frac{2.5N}{4.0N+1.0N}$=0.5；
（2）由以上計算結(jié)果可以看出，作用在繩子末端的拉力F約等于物重與動滑輪重力之和的一半，也就是$\frac{F}{G+{G}_{0}}$=0.5，這說明，如果考慮忽略摩擦、繩重及實驗誤差，使用動滑輪可以省一半力；
（3）分析$\frac{F}{G+{G}_{0}}$值是我們得出動滑輪是否省力、省多少力的關(guān)鍵，屬于科學(xué)探究過程的“分析與論證”環(huán)節(jié)．
故答案為：
（1）0.53；0.5；0.52；0.5；0.51；0.5；0.51；0.5；
（2）0.5；一半；
（3）分析與論證．

點評 此題考查的是我們對科學(xué)探究過程及實驗數(shù)據(jù)的處理與論證，屬于基本規(guī)律和研究方法的考查，有一定難度．