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小明利用杠杆做了两个小实验:
A:“探究杠杆的平衡条件”
(1)当杆杠静止在图(甲)所示的位置时,杆杠处于
平衡
平衡
(“平衡”或“不平衡”)状态,此时应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了
便于测出力臂大小
便于测出力臂大小

(2)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数,用同样的方法一般要做三次,得到三组数据并进行分析.这样做的目的是
使实验结论具有普遍性
使实验结论具有普遍性

(3)在图(乙)中使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符.其原因是:
从杠杆上直接读取不是拉力的力臂
从杠杆上直接读取不是拉力的力臂

B:“探究杠杆的机械效率”
如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点.
(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η=
2mgh2
F1h1
×100%
2mgh2
F1h1
×100%
.(用物理量的符号表示)
(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度为h2,则弹簧测力计的示数将
大于
大于
(大于/等于/小于)F1,此次弹簧测力计做的功将
小于
小于
(大于/等于/小于)第一次做的功.
(3)他将3只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,则第3次杠杆的机械效率与前两次相比
最大
最大
(最大/最小/三次相等).
分析:A、(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,都杠杆处于平衡状态;探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响.
(2)初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是多次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性.
(3)杠杆在水平位置平衡时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来.
B、(1)使用杠杆克服钩码的重力做功,有用功等于克服钩码重力做的功,总功等于弹簧测力计的拉力做的功,机械效率等于有用功和总功的比值;
(2)从图中可以看出,将2只钩码悬挂在C点时,重力的力臂大于在B点重力的力臂,而动力臂不变,根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况,再分析有用功和额外功的变化,根据总功等于有用功和额外功之和得出弹簧测力计做功的变化情况.
(3)分析有用功、额外功的变化,然后根据机械效率公式即可得出正确结果.
解答:解:
A、(1)如图(甲)杠杆处于静止状态,所以杠杆处于平衡状态.但是杠杆右端上翘,没有在水平位置平衡,调节两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测出力臂大小.
(2)改变支点两侧的钩码位置和个数,一般要做三次实验,得到三组数据并进行分析,得出的实验结论具有普遍性,避免偶然性.
(3)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,拉力的方向与杠杆不垂直,力臂不等于从杠杆标尺刻度上直接读出的,因此测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,从杠杆上直接读取不是拉力的力臂.
B、(1)有用功为W=Gh2=2mgh2,总功W=F1h1,则机械效率的表达式η=
W
W
×100%=
2mgh2
F1h1
×100%.
(2)钩码的悬挂点在B点时,由杠杠的平衡条件得F1?OA=G?OB;悬挂点移至C点时,由杠杠的平衡条件得F2?OA=G?OC;从图中可以看出,由OB到OC力臂变大,所以弹簧测力计的示数变大,有用功不变,但杠杆提升的高度减小,额外功减小,又因为总功等于额外功与有用功之和,因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功.
(3)因为第一次与第二次的有用功相等,并且第二次的额外功小,因为机械效率等于有用功与总功的比值,因此第一次的机械效率小于第二次的机械效率;
将3只钩码悬挂在C点时,物体升高的高度不变,物重增加,由W=Gh2可得,有用功变大,但杠杆提升的高度与第二次相同,额外功与第二次相同,又因为机械效率等于有用功与总功的比值,因此第三次的机械效率大于第二次的机械效率.
综上所述,第三次的机械效率最大.
故答案为:
A、(1)平衡;左;(2)便于测出力臂大小;(3)从杠杆上直接读取不是拉力的力臂.
B、(1)
2mgh2
F1h1
×100%;(2)大于;小于;(3)最大.
点评:本题考查杠杆机械效率的测量,把握有用功、总功的计算方式,明确机械效率的表达式,知道总功等于有用功与额外功之和.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

小明所在的小组利用杠杆做了两个小实验:
A:“探究杠杆的平衡条件”
(1)他们把杠杆中点置于支点上,发现杠杆的左端低右端高,他应该把杠杆两端的平衡螺母向
调节,使杠杆在水平位置上静止,这样做的好处是
便于测量力臂
便于测量力臂

(2)实验中(如图1),他们在A点挂3个钩码,在B点挂2个钩码,杠杆恰好在原位置平衡,于是他们就得到了杠杆的平衡条件,你认为他这样就得出结论存在的问题是
只进行一次实验就得出结论,实验结论不具有普遍性
只进行一次实验就得出结论,实验结论不具有普遍性


(3)该组同学想用弹簧测力计和钩码进行实验,设计实验时提出了两种方案:一种按图2进行实验,一种按图3进行实验.你认为按图
3
3
实验方案更好,理由
便于从杠杆上直接测量力臂
便于从杠杆上直接测量力臂

(4)实验结束后,该小组的小马同学提出了新的探究问题“如果支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否依然成立,”于是采用如图3装置进行探究,他发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,其原因是受到杠杆
自重
自重
 的影响;
B:“探究杠杆的机械效率”
如图4所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点.
(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η=
2mgh2
F1h1
×100%
2mgh2
F1h1
×100%
.(用物理量的符号表示)
(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度为h2,则弹簧测力计的示数将
大于
大于
(大于/等于/小于)F1,此次弹簧测力计做的功将
小于
小于
(大于/等于/小于)第一次做的功.
(3)他将3只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,则第3次杠杆的机械效率与前两次相比
最大
最大
(最大/最小/三次相等).

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

小明利用杠杆做了两个小实验:
A:“探究杠杆的平衡条件”
(1)当杆杠静止在图(甲)所示的位置时,杆杠处于________(“平衡”或“不平衡”)状态,此时应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了________;
(2)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数,用同样的方法一般要做三次,得到三组数据并进行分析.这样做的目的是________.
(3)在图(乙)中使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符.其原因是:________.
B:“探究杠杆的机械效率”
如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点.
(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η=________.(用物理量的符号表示)
(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度为h2,则弹簧测力计的示数将________(大于/等于/小于)F1,此次弹簧测力计做的功将________(大于/等于/小于)第一次做的功.
(3)他将3只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,则第3次杠杆的机械效率与前两次相比________(最大/最小/三次相等).

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科目:初中物理 来源:不详 题型:问答题

小明利用杠杆做了两个小实验:
A:“探究杠杆的平衡条件”
(1)当杆杠静止在图(甲)所示的位置时,杆杠处于______(“平衡”或“不平衡”)状态,此时应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了______;
(2)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数,用同样的方法一般要做三次,得到三组数据并进行分析.这样做的目的是______.
(3)在图(乙)中使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符.其原因是:______.
B:“探究杠杆的机械效率”
如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点.
(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η=______.(用物理量的符号表示)
(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度为h2,则弹簧测力计的示数将______(大于/等于/小于)F1,此次弹簧测力计做的功将______(大于/等于/小于)第一次做的功.
(3)他将3只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,则第3次杠杆的机械效率与前两次相比______(最大/最小/三次相等).
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科目:初中物理 来源:2012-2013学年江苏省泰州市兴化市九年级(上)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题

小明利用杠杆做了两个小实验:
A:“探究杠杆的平衡条件”
(1)当杆杠静止在图(甲)所示的位置时,杆杠处于______(“平衡”或“不平衡”)状态,此时应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了______;
(2)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数,用同样的方法一般要做三次,得到三组数据并进行分析.这样做的目的是______.
(3)在图(乙)中使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符.其原因是:______.
B:“探究杠杆的机械效率”
如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点.
(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η=______.(用物理量的符号表示)
(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度为h2,则弹簧测力计的示数将______(大于/等于/小于)F1,此次弹簧测力计做的功将______(大于/等于/小于)第一次做的功.
(3)他将3只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,则第3次杠杆的机械效率与前两次相比______(最大/最小/三次相等).

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