Question

6．如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为2.5N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为90%．在竖直向上匀速拉动弹簧测力计的过程中，力F对O点的力臂变小．

Answer 1

分析 （1）由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数．
（2）弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；由功的计算公式求出有用功、总功与额外功，由效率公式求出杠杆的效率．
（3）力臂是指支点到力的作用线的距离，据此判断动力臂的变化．

解答 解：（1）由图示弹簧测力计可知，其分度值是0.1N，读数是：2.5N；
（2）W_有用=Gh=1.5N×0.3m=0.45J；
W_总=FS=2.5N×0.2m=0.5J；
机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.45J}{0.5J}$×100%=90%；
（3）根据图示可知，在匀速竖直向上拉动弹簧测力计的过程中，动力F的力臂变小．
故答案为：2.5；90；变小．

点评 （1）机械效率计算的关键是明确有用功和总功，一般来说，使用机械所用外力做的功是总功，而克服提升重物重力做的功是有用功．
（2）牢记力臂的概念，知道力臂是支点到力的作用线的距离．