Question

【题目】小明同学用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。

（1）实验中，小明竖直向上匀速拉动弹簧测力计，他这样做的目的是_____。

（2）实验中，使用该杠杆提升钩码做功时，其额外功主要来源是_____（写出一条即可）

（3）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，小明同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点。测量并计算得到下表所示的两组数据

次数	钩码悬挂点	钩码总重G/N	钩码移动距离h/m	拉力 F/N	测力计移动距离s/m	机械效率η/%
1	A点	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B点	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

根据表中数据，不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的实验结论。

请简要说明两条理由：①_____；②_____。

Answer 1

【答案】使弹簧测力计的示数和作用在杠杆上的拉力相等 杠杆自重（或杠杆支点处的摩擦） 两次实验钩码没有挂在同一位置 一次对比实验所得结论是不可靠的

【解析】

（1）为使弹簧测力计的示数和作用在杠杆上的拉力相等，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；

（2）在实验中，弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；

（3）分析机械效率的影响因素采取控制变量法；

通过探究实验时，应进行多次实验，分析多组数据，才能得出普遍性的结论；

（1）杠杆所受的一个力是钩码对它的拉力，竖直向下，大小跟钩码重力一样大，所以弹簧测力计拉力应该竖直向上，这样可以确保两个力的力臂比值不变，移动中拉力也就不变，便于分析机械效率，匀速是为了让杠杆处于平衡状态；

（2）杠杆自身有重力，对杠杆做的功是额外功的主要来源，另外杠杆支点处的摩擦也会产生额外功；

（3）分析机械效率的影响因素应采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持钩码的位置不变；原实验中先后将钩码挂在A. B两点，是错误的；

为避免实验的偶然性，应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论。原实验中只凭一次实验数据对比做出结论是不科学的。