Question

【题目】我们知道滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关，那么用杠杆提升物体时，杠杆的机械效率是否与杠杆的自重有关呢？为了弄清这个问题，小明进行了下面的探究。

（1）小明将一个质量均匀的铁管一端固定，把重为4N的物体挂在铁管的中点，然后用弹簧测力计竖直提起铁管的另一端，使物体上升的距离为4cm，弹簧测力计的示数如图甲所示，此时拉力大小是__________N，弹簧测力计上升的距离是__________cm，此时杠杆的机械效率是__________。

（2）小明将铁管内装满沙子，铁管的两端都密封好，然后又重复了步骤（1）中的实验，拉力大小如图乙所示，此时图乙中杠杆的机械效率是__________。

（3）由以上实验我们可以得出：当杠杆悬挂位置不变，拉力方向不变时，杠杆的机械效率与杠杆的自重__________（选填“有关”或“无关”）。

（4）实际上影响杠杆机械效率大小的还有其他因素，请猜想：杠杆的机械效率还可能与__________（答案合理即可）有关。

Answer 1

【答案】2.5 8 80% 62.5% 有关 提升物体的重力

【解析】

（1）图中测力计分度值为0.1N，测力计的示数为2.5N，物体悬挂的位置在杠杆中点，弹簧测力计在另一端，以O为支点，根据几何关系可知，当物体上升4cm时，弹簧测力计上高度为物体上升高度的一倍，即为8cm；滑轮组的机械效率：

（2）图中测力计分度值为0.1N，测力计的示数为3.2N，所以其机械效率为：

（3）对比（1）（2）可知，当杠杆自重发生改变时，其它变量不变时，其滑轮组机械效率发生改变，所以杠杆的机械效率与杠杆的自重有关；

（4）杠杆的机械效率可能与所提升物体的重力有关或O点与杠杆之间的摩擦有关。