Question

用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．(5分)

（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.4m，则杠杆的机械效率为 ．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： ．

（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： ；请简要说明理由： ．

 

Answer 1

(1)0.5, 50%, 克服杠杆自身重力做功； (2)不能, 钩码悬挂点不同.

【解析】

试题分析：

（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，所以，测力计的示数F为0.5N；杠杆做的有用功为W有用=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，杠杆做的总功为W总=Fs=0.5N×0.4m=0.2J ,则杠杆的机械效率为η=(W有用/W总) × %=(0.1J/0.2J) ×%=50%．使用杠杆提升物体时，对杠杆自身做的功是不必要的，但又不得不做，是额外功．

（2）在探究“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关”时，应控制其他物理量不变，而有表中数据可知，没有控制钩码悬挂点不同，所以，由表中数据不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关”.

考点：弹簧测力计的读数；机械效率；控制变量法