Question

【题目】某实验小组利用图中装置探究杠杆机械效率，实验主要步骤如下:

（1）用轻绳悬挂杠杆的一端使其能绕O点转动，O点即为杠杆的_______点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用一个弹簧测力计使杠杆水平，弹簧测力计所给方向为_______向上;

（2）竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升，在此过程中，弹簧测力计的示数为F，利用刻度尺测出A、B两点上升的高度分别为h1和h2.

（3）杠杆机械效率表达式为______________(用所给物理量和符号表示)；

（4）若在杠杆的承受范围内，将A点钩码重增加，杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；

（5）本次实验中，若不更换杠杆，且提升钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是________；

（6）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将原来的钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将会_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；

（7）若某同学用此装置研究“杠杆平衡条件”实验，发现不挂钩码时弹簧测力计仍有示数，这是因为杠杆有_______。

Answer 1

【答案】支 竖直 变大 摩擦力的大小 变大 自重

【解析】

(1)[1]杠杆绕固定点O点转动，所以O点为杠杆的支点；

[2]当在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用一个弹簧测力计使杠杆水平，为了保证杠杆能处于水平位置，弹簧测力计最小力的方向应该竖直向上；

(3)[3]杠杆机械效率为：

(4)[4]根据(3)得到的杠杆机械效率表达式可知，在其它条件不变时，增加A点钩码重，有用功增大，机械效率变大；

(5)[5]若不更换杠杆，且提升钩码重一定，即物体做的有用功不变，额外功影响机械效率，额外功是杠杆克服摩擦力和本身自重做的功，所以当提升钩码重一定时，摩擦力的大小是影响杠杆机械效率的主要因素；

(6)[6]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆做额外功，

，

设杠杆重心升高的距离为h1，所以

Gh1+G杠h=Fh2，

G不变，h1不变，G杠不变，钩码从A点到C点，钩码还升高相同的高度，杠杆上升的角度减小，杠杆升高的距离h变小，所以Gh1+G杠h变小，所以Fh2也变小。根据，分母变小，分子不变，所以机械效率变大；

(7)[7]探究杠杆的平衡条件实验时，不能忽略杠杆自身的重力，在不挂钩码时，弹簧测力计也会有示数。