题目内容
【题目】小明用如图所示的实验装置探究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h , 弹簧测力计的示数为F , 其移动的距离为s , 则杠杆的机械效率η=________(用题中给出的物理量表示).若将钩码移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,则弹簧测力计的示数F′________(选填“>”“=”或“<”)F , 杠杆的机械效率η′________(选填“>”“=”或“<”)η.
【答案】>>
【解析】
将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为s,则有用功为:;
拉力做的总功为:;
所以杠杆的机械效率为:;
若将钩码移动到B点,则阻力臂增大,而阻力和动力臂不变,根据可知,动力应增大,即弹簧测力计的示数F′>F;
若仍将它匀速提升h的高度,有用功不变,由于阻力臂增大,拉力移动的距离将变小,则提升动滑轮所做的额外将减小,效率会提高,所以此时杠杆的机械效率η′>η。
【题目】小明和小红用图甲所示的杠杆一起探究杠杆的平衡条件
(1)实验前,应使甲图中的杠杆在_____位置平衡,可以将右端的平衡螺母向_____调。
(2)调平衡后,小明在乙图所示位置处挂上3个钩码(每个重为1N),要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端的_____点挂上2个钩码,这时使杠杆在水平位置平衡的目的是_____。
(3)如乙图,用弹簧测力计在M位置使杠杆在水平位置平衡,测力计的示数是_____N,若把测力计移到N位置用力使杠杆在水平位置处于平衡,弹簧测力的示数将_____(变大、变小、不变)。
(4)小明用调节好的杠杆进行了一次实验,所得数据如表:
动力/N | 阻力/N | 动力臂/cm | 阻力臂/m |
4 | 3 | 2 | 6 |
于是他得出了杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,你认为实验有什么不妥之处:_____。