Question

用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上以0.2m/s速度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．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，拉力F为0.5N，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，则拉力F做功的功率为

 

W，有用功为

 

J，杠杆的机械效率为

 

%．
（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 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，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

 

．

Answer 1

分析：（1）根据P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出拉力的功率；根据W=Gh求出有用功；根据W=Fs求出总功，根据η=

W有用

W总

求出机械效率；
（2）通过探究实验时，应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论；分析机械效率的影响因素采取控制变量法．

解答：解：（1）拉力的功率P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=0.5N×0.2m/s=0.1W；
有用功W_有用=Gh=1N×0.1m=0.1J；
总功W_总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J，
机械效率η=

W有用

W总

×100%=

0.1J

0.15J

×100%≈66.7%；
（2）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”的结论；
理由是：
①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，应保持钩码悬挂的位置不变；
②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．
故答案为：（1）0.1；0.1；66.7；（2）不能；①两次实验时，钩码没有挂在同一位置；②根据一次对比实验所得结论是不可靠的．

点评：此题主要考查的是学生对有用功、总功、额外功、机械效率计算公式的理解和掌握，同时考查根据实验数据分析实验结论的能力．