Question

【題目】為了測量杠桿的機械效率，并研究杠桿的機械效率的大小與哪些因素有關，聰聰和明明設計了如圖所示的實驗裝置：

(1)聰聰把兩個鉤碼掛在如圖所示的B點，用彈簧測力計在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，測得彈簧測力計示數為F，并測得A、B兩點上升的高度分別為h1和h2，已知每個鉤碼質量為m，則上述過程中木質杠桿的機械效率的表達式為η=____________；（用已知或測量物理量的符號表示）

(2)明明在聰聰實驗后，用一根大小外形完全相同的鐵質杠桿代替原來的木質杠桿，然后仍然把兩個質量為m的鉤碼掛在B點，用彈簧測力計在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使得A、B兩點上升的高度分別為h1和h2，他發現前后兩次實驗中，拉力所做的 _____（選填“有用功”、“額外功”或“總功”）是相同的；然后他們經過進一步的分析得出：在其它條件都相同時，杠桿自身重力變大，杠桿的機械效率將_____（選填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

【答案】 有用功 變小

【解析】（1）由圖可知，在實驗中的有用功為： ，總功為： ，所以杠桿的機械效率是： ；

（２）)明明在聰聰實驗后，用一根大小外形完全相同的鐵質杠桿代替原來的木質杠桿，然后仍然把兩個質量為m的鉤碼掛在B點，用彈簧測力計在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使得A、B兩點上升的高度分別為h1和h2，重物的重力沒變，升高的高度沒變，所以有用功沒變；在其它條件都相同時，杠桿自身重力變大，所做的額外功會變大，總功變大，根據公式杠桿的機械效率將變小。

故答案為：（１） (2). 有用功 (3). 變小