Question

14．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB上的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为2.5N．测力计竖直移动的距离S为0.2m，物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为90%．使用杠杆提升物块的过程中，做额外功的原因之一是杠杆本身有重力．

Answer 1

分析 由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数．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；由功的计算公式求出有用功、总功与额外功，由效率公式求出杠杆的效率．杠杆本身有重力．

解答 解：由图示弹簧测力计可知，其分度值是0.1N，读数是：2.5N；
所做的有用功为：W_有用=Gh=1.5N×0.3m=0.45J；总功为：W_总=Fs=2.5N×0.2m=0.5J；
机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.45J}{0.5J}$×100%=90%；
使用杠杆提升物块的过程中，由于杠杆本身有重力，需要克服杠杆的重力做功．
故答案为：2.5；90；杠杆本身有重力．

点评 机械效率计算的关键是明确有用功和总功，一般来说，使用机械所用外力做的功是总功，而克服提升重物重力做的功是有用功．