Question

【题目】小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中：

（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_________调节；

（2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码_________个；

（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_________（变大/变小/不变），其原因是_________；

（4）做实验时，如图丙所示的杠杆已达到平衡。当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时，弹簧秤的示数将_________（填“变大”、“变小”或“不变”），设杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的中心，并且不计支点处摩擦；

（5）小明继续研究杠杆的机械效率，他们用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在A点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计测拉力F，装置如图丁所示，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；则：

①杠杆机械效率的表达式为η=_________；（用测量的物理量符号表示）

②若只将测力计的悬挂点由A移至C点，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”）。

Answer 1

【答案】左 3 变大 力臂变小 不变 ×100% 不变

【解析】

(1)[1]杠杆右端低，左端高，平衡螺母向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡；

(2)[2]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，图甲中，杠杆的左端

B处的力臂为4L，杠杆的右端

解得F2=3G，即在B处挂3个同样的钩码。

(3)[3][4]如图乙，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大。

(4)[5]做实验时，如图丙所示的杠杆已达到平衡，当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时，其动力臂、阻力臂的比值是不变的，所以在阻力不变的情况下，动力是不变的。

(5)①[6]有用功为

总功

则机械效率的表达式

②[7]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重力做额外功

设杠杆重心升高的距离为h，所以

G不变，h1不变，G杠不变，F不变；

若只将测力计的悬挂点由A移至C点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度不变，杠杆升高的距离h不变，所以

不变，所以

也不变，根据

分母不变，分子不变，所以η不变。