小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率.每个钩码的质量为m.O为支点． ⑴ 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 = ． ⑵ 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点上升高度为h2.则弹簧测力计的示数将 F1.此次弹簧测力计做� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(4分)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．

⑴ 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）

⑵ 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点上升高度为h₂，则弹簧测力计的示数将（大于/等于/小于）F₁，此次弹簧测力计做的功将（大于/等于/小于）第一次做的功．

⑶ 他将3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，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比（最大/最小/三次相等）．

【答案】

（1）；（2）大于；小于；（3）最大．

【解析】

试题分析：使用杠杆克服钩码的重力做功，有用功等于克服钩码重力做的功，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值；从图中可以看出，将2只钩码悬挂在C点时，重力的力臂大于在B点重力的力臂，而动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况，再分析有用功和额外功的变化，根据总功等于有用功和额外功之和得出弹簧测力计做功的变化情况．分析有用功、额外功的变化，然后根据机械效率公式即可得出正确结果．

（1）有用功为W_有=Gh₂=2mgh₂，总功W_总=F₁h₁，则机械效率的表达式η=×100%=．

（2）钩码的悬挂点在B点时，由杠杠的平衡条件得F₁•OA=G•OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得F₂•OA=G•OC；从图中可以看出，由OB到OC力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大，有用功不变，但杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功．

（3）因为第一次与第二次的有用功相等，并且第二次的额外功小，因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第一次的机械效率小于第二次的机械效率；

将3只钩码悬挂在C点时，物体升高的高度不变，物重增加，由W_有=Gh₂可得，有用功变大，但杠杆提升的高度与第二次相同，额外功与第二次相同，又因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第三次的机械效率大于第二次的机械效率．

综上所述，第三次的机械效率最大．

考点：杠杆机械效率

练习册系列答案

相关题目

（2012?南京）小明用如图所示的装置作“观察水的沸腾”实验．
（1）他为图中温度计写了一份使用说明书，其中有科学性错误的一条是

③

（填序号）．

温度计说明书
①测量前，了解温度计的量程和分度值；
②测量时，温度计的玻璃泡与被测液体充分接触；
③待温度计的示数稳定后再读数，读数时温度计可以离开被测液体；
④读数时，视线要与温度计中液柱的上表面相平．

（2）实验中每隔1min记录一次数据，直到沸腾5min后停止加热．记录的数据如表，其中第2min时的温度如图所示，为

℃．

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
水温/℃	90	92	94 94	96	98	98	98	98	98	98

（3）根据表中数据，水的沸点是

℃．
（4）撤去酒精灯，小明观察到水没有立即停止沸腾，此时的温度

等于

（选填“高于”、“等于”或“低于”）沸点．
（5）若烧杯中水的质量是100g，从90℃升高到95℃，水的内能增加了

2.1×10³

J；这个过程至少需要消耗

0.07

g酒精．[水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃），酒精的热值为3.0×10⁷J/kg．]．

小明用如图所示的装置作“观察水的沸腾”实验．
（1）他为图中温度计写了一份使用说明书，其中有科学性错误的一条是　　（填序号）．

温度计说明书 ①测量前，了解温度计的量程和分度值； ②测量时，温度计的玻璃泡与被测液体充分接触； ③待温度计的示数稳定后再读数，读数时温度计可以离开被测液体； ④读数时，视线要与温度计中液柱的上表面相平．
时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
水温/℃	90	92		96	98	98	98	98	98	98