某实验小组利用如图所示装置研究杠杆的机械效率.实验的主要步骤如下:(1)用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点.在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码.在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计.使杠杆保持水平,(2)竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升.在此过程中弹簧测力计的读数为F.利用刻度尺分别测出A.B两点上升的高度为h1.h2．回答下列问题:①杠杆机械效率的表达式为� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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某实验小组利用如图所示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
（1）用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
（2）竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h₁、h₂．回答下列问题：
①杠杆机械效率的表达式为η=$\frac{G{h}_{1}}{F{h}_{2}}$×100%．（用已知或测量的物理量符号表示）
②本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是：杠杆自身的重力．
③若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

分析（2）实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
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机械效率是有用功和总功的比值，它反映了有用功在总功中所占比例的大小，影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑；
③将钩码的悬挂点从A点移至C点，改变了钩码重力的力臂，根据杠杆平衡条件分析，改变了弹簧测力计的拉力，改变了弹簧测力计的拉力做功的多少，改变了机械效率的高低．

解答解：（2）为了准确测出拉力，要竖直向上匀速拉动测力计；
①有用功为W_有=Gh₁，总功W_总=Fh₂，则机械效率的表达式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{G{h}_{1}}{F{h}_{2}}$×100%；
②影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力．
③钩码的悬挂点在A点时，由杠杠的平衡条件得G•OA=F•OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得G•OC=F•OB，由图可知，由OA到OC力臂变大，所以拉力F也变大，杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此杠杆的机械效率变大．
故答案为：（2）匀速；①$\frac{G{h}_{1}}{F{h}_{2}}$×100%；②杠杆自身的重力；③变大．

点评本题考查杠杆机械效率的测量，正确理解有用功和总功的含义，把握有用功、总功的计算方式，明确机械效率的表达式，知道提高机械效率的方法．

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