Question

【题目】小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点。

（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1， 测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2， 则此次杠杆的机械效率为η=________。（用物理量的符号表示）

（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度与第一次相同，则弹簧测力计的示数将________（选填“＞”、“=”或“＜”）F1 ， 此次弹簧测力计做的功将________（选填“＞”、“=”或“＜”）第一次做的功。

（3）如果他想探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，接下来他应将3只钩码悬挂在________点（填“B”或“C”），并使钩码上升________高度（填“相同”或“不同”），测出拉力和A点移动的距离。

Answer 1

【答案】×100% ＞ ＜ B 相同

【解析】

（1）根据题意得，有用功为：，

总功为：，

则机械效率的表达式为：。

（2）钩码的悬挂点在B点时，由杠杠的平衡条件得；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得；

从图中可以看出，由OB到OC力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大；

上升高度相同，有用功不变，但杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功。

（3）探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，根据控制变量的思想，应将3只钩码悬挂在B点，并使钩码上升相同高度，测出拉力和A点移动的距离。