Question

【題目】小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機(jī)械效率，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，O為支點(diǎn)。

（1）他將2只鉤碼懸掛在B點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，拉力為F1， 測(cè)得A、B兩點(diǎn)上升的高度分別為h1、h2， 則此次杠桿的機(jī)械效率為η=________。（用物理量的符號(hào)表示）

（2）他將2只鉤碼懸掛在C點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使C點(diǎn)上升高度與第一次相同，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將________（選填“＞”、“=”或“＜”）F1 ， 此次彈簧測(cè)力計(jì)做的功將________（選填“＞”、“=”或“＜”）第一次做的功。

（3）如果他想探究杠桿機(jī)械效率與物重的關(guān)系，在上述（1）實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，接下來他應(yīng)將3只鉤碼懸掛在________點(diǎn)（填“B”或“C”），并使鉤碼上升________高度（填“相同”或“不同”），測(cè)出拉力和A點(diǎn)移動(dòng)的距離。

Answer 1

【答案】×100% ＞ ＜ B 相同

【解析】

（1）根據(jù)題意得，有用功為：，

總功為：，

則機(jī)械效率的表達(dá)式為：。

（2）鉤碼的懸掛點(diǎn)在B點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得；懸掛點(diǎn)移至C點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得；

從圖中可以看出，由OB到OC力臂變大，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大；

上升高度相同，有用功不變，但杠桿提升的高度減小，額外功減小，又因?yàn)榭偣Φ扔陬~外功與有用功之和，因此此次彈簧測(cè)力計(jì)做的功將小于第一次做的功。

（3）探究杠桿機(jī)械效率與物重的關(guān)系，在上述（1）實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，根據(jù)控制變量的思想，應(yīng)將3只鉤碼懸掛在B點(diǎn)，并使鉤碼上升相同高度，測(cè)出拉力和A點(diǎn)移動(dòng)的距離。