Question

用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率．實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升．實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置測力計的示數(shù)F=

0.5

N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.3m，則杠桿的機械效率為

66.7%

．請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因：

克服杠桿與支點O間摩擦及杠桿自重多做的功是額外功

．

Answer 1

分析：（1）對彈簧測力計進行讀數(shù)時，需看清彈簧測力計的分度值，然后根據(jù)指針位置進行讀數(shù)．
（2）在實驗中，彈簧測力計向上拉力做的功是總功，克服鉤碼重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠桿自重做的功是額外功；杠桿的機械效率可以根據(jù)公式η=

W有用

W總

來計算．

解答：解：（1）由圖可知，彈簧測力計的分度值是0.1N，所以它的示數(shù)是0.5N．
（2）在實驗過程中，有用功是：W_有用=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，
總功是：W_總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J，
所以杠桿的機械效率是：η=

W有用

W總

=

0.1J

0.15J

=66.7%．
（3）利用杠桿提升物體時，克服摩擦以及杠桿自重做的功是額外功．
故答案是：0.5； 66.7%；克服杠桿與支點O間摩擦及杠桿自重多做的功是額外功．

點評：機械效率的計算是同學們應該掌握的基本技能，關鍵是搞清楚有用功和總功，一般來說，使用機械所用外力做的功是總功，而克服提升重物重力做的功是有用功．