题目内容
【题目】用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
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(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为___N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为___%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:_____________________________.
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,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 | 钩码移动距离 | 拉力 | 测力计移动距离 | 机械效率 |
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,能否得出“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”的结论?答:__________________________________________;
请简要说明两条理由:
①_________________________________________;
②_________________________________________.
【答案】0.5 66.7 由于使用杠杆时需要克服摩擦做功 不能 两次实验时钩码没有挂在同一位置 仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
【解析】
(1)弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.1N,指针超过5个小格,示数为0.5N.
用杠杆提起货物,对货物做的功是有用功,
W有=Gh=1N×0.1m=0.1J.
用杠杆提起货物,对整个杠杆做的功是总功,
W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J.
∴杠杆的机械效率:
η=
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额外功产生的原因:克服机械的重做功、克服摩擦做功.答案不唯一.
(2)分析机械效率的影响因素采取控制变量法,研究提起的物重和机械效率的关系时,应保持位置不变.其次,应进行多次实验,分析多组数据,才能得出正确结论.只凭一次实验数据做出结论是不科学的.