Question

【题目】某班同学利用杠杆做了以下的实验：
（1）A：“探究杠杆的平衡条件”

①当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于（选填“平衡”或“不平衡”）状态；如图甲中，应将右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了 ；
②小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为F1 ， 发现，F1L1≠F2L2,其原因是： ．

（2）B：“探究杠杆的机械效率”
如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点．（支点处摩擦忽略不计）

①他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1 ， 测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2 ， 则此次杠杆的机械效率为η= ．（用物理量的符号表示）
②他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2 ， 则弹簧测力计的示数将（选填“大于”、“等于”或“小于”下同）F1 ， 此次弹簧测力计做的功将第一次做的功．

Answer 1

【答案】
（1）平衡,右,方便测量力臂,力F1的力臂不是图上的 L1
（2）2mgh2/F1h1,大于,小于
【解析】解：（1）A①杠杆保持静止或匀速转动状态时称为平衡状态，故当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于平衡状态；在研究杠杆平衡条件时，要调节杠杆在水平位置平衡，调节的方法是哪端高平衡螺母向哪端调节，图中杠杆右端高，故应将右端的平衡螺母向右调节使杠杆在水平位置平衡，调节杠杆在水平位置平衡的目的是方便测量力臂；
②杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2，图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，力臂是过支点垂直于力的作用线的距离，所以F1的力臂并不是图中的L1，因此会出现F1L1≠F2L2.
（2）B①机械效率η=
②他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时阻力的大小不变，动力的力臂不变，阻力的力臂变大，根据杠杆的平衡条件知动力将增大，所以弹簧测力计的示数将大于F1，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2，即有用功不变，此时B点一定低于C点，也就是说杠杆的重心比在B点挂钩码时要低，额外功要减小，总功要减小，所以此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功.
所以答案是：A：“探究杠杆的平衡条件”
（1）平衡；右；方便测量力臂；（2）力F1的力臂不是图上的 L1；
B：“探究杠杆的机械效率”
（1）×100%；（2）大于；小于．