Question

小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，所用的杠杆是一根质量均匀、重为5N的硬棒，他将棒的一端固定，把重为15N的物体挂在棒的中点，然后用手缓慢竖直向上提起棒的另一端，如图所示，若把物体提升了10cm，则小明作用在杠杆上的拉力是

10

N，此过程中杠杆的机械效率是

75%

．

Answer 1

分析：（1）杠杆质地均匀，杠杆重5N作用在杠杆重心上，物体的重力也作用在杠杆重心上，拉力要克服这两个力，知道动力臂和阻力臂的关系，求出动力大小；
（2）使用任何机械都不省功，动力是阻力的二分之一，动力移动的距离是阻力移动距离的2倍，求出有用功和总功，求出杠杆的机械效率．

解答：解：15N的物体和5N杠杆的重作用在杠杆中点上，动力竖直作用在杠杆的末端，动力臂是阻力臂的2倍，所以动力是阻力的二分之一，所以F=

1

2

（G+G_杆）=

1

2

（15N+5N）=10N．
使用任何机械都不省功，动力是阻力的二分之一，动力移动的距离是阻力移动距离的2倍，
有用功：W_有=Gh=15N×h，
总功：W_总=Fs=10N×2h，
机械效率：η=

W有

W总

=

15N×h

10N×2h

=75%．
故答案为：10；75%．

点评：本题主要考查了功的原理、机械效率、杠杆平衡条件等重要知识点．