Question

【题目】某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：

①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；

②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2

回答下列问题：

(1)实验中有用功的表达式为W有=___，总功的表达式为W总=___，杠杆机械效率的表达式为η=___。(用已知或测量的物理量符号表示)

(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___

(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将__ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。

（4）若弹簧测力计拉力方向一直垂直于OB杆向上拉动，则测力计示数__ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。

Answer 1

【答案】 Gh1 Fh2 杠杆的自重 变大 变小

【解析】(1)根据，所以有用功的表达式为： ，

总功的表达式为：

杠杆机械效率的表达式为：

(2)实验中，物重一定，有用功一定，额外功为提升杠杆本身所做的功，所以影响杠杆机械效率的主要因素是：杠杆的自重。

(3)悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度时，有用功不变，B点即拉力的作用点上升的高度将降低，所做的额外功减小，所以杠杆的机械效率将变大。

（4）若弹簧测力计拉力方向一直垂直于OB杆向上拉动时，拉力的力臂等于OB的长不变，而阻力的力臂在不断减小，根据杠杆的平衡条件： ，则测力计示数变小。

故答案为：(1). Gh1 (2). Fh2 (3). (4). 杠杆的自重 (5). 变大 (6). 变小