Question

【题目】小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，将重G为15 N的物体挂在一粗细相同、质量均匀的长硬棒的中点，手竖直提起棒的另一端，用10 N的拉力使物体在2s内缓慢匀速提升了0. 1 m，如图所示(不计摩擦).

(1)重物上升速度为_________m/s.

(2)小明利用杠杆所做的有用功为_________J，拉力做功的功率为________W，杠杆的机械效率为__________.

(3)长硬棒自身的重力为__________N.若把重物向支点移动一段距离，则将该重物缓慢匀速提升时杠杆的机械效率将________(选填“变大”“变小”或“不变”).

Answer 1

【答案】0.051.5175%5变小

【解析】

（1）重物上升的速度；

（2）所做有用功：W有=Gh=15N×0.1m=1.5J；

由图可知：拉力移动距离s=2h=2×0.1m=0.2m，

所以总功W总=Fs=10N×0.2m=2J，

杠杆做功的功率为：；

杠杆的机械效率

(3) W额=W总-W有=2J-1.5J=0.5J，根据W额=G棒h可知，长硬棒的重力G棒=

如果将该物体的悬挂点离支点近一点，将物体提升到同一高度，所做有用功不变，则需要把杠杆提升到更高的高度，即所做的额外功增加，所以杠杆的机械效率将变小．