Question

【题目】小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，O为支点．他先将钩码悬挂在b点，在a点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1 ， a点上升的高度为h．然后他将钩码移至c点，仍在a点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F2 ， a点上升的高度仍为h．两次拉动杠杆所做的总功分别是W总1、W总2 ， 有用功分别是W有1、W有2 ， 机械效率分别是η1、η2 ， 以下分析正确的是（ ）

A.F1> F2
B.W总1> W总2
C.W有1=W有2
D.η1<η2

Answer 1

【答案】D
【解析】A、O为支点，在a点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，动力臂不变；将钩码由b点移至c点，阻力大小不变，阻力臂变大，根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可得，动力变大，即F2＞F1，故A错误.

B、因为F2＞F1，两次拉动杠杆，a点上升的高度不变，由W=Fs可得，W总2> W总1 ，故B错误.

C、两次拉动杠杆，提升钩码的重力不变，提升高度变大，由W有用=Gh可得，W有1＜W有2，故C错误.

D、额外功是克服杠杆自身重力所做的功，两次拉动杠杆所做的额外功不变，总功变大，所以机械效率η1<η2，故D正确.

故答案为：D.
（1）将钩码挂在a点、b点时，判断出动力臂和阻力臂的变化，根据杠杆平衡条件分析解答；（2）根据功的公式W=Fs分析解答；（3）分析出两次钩码被提升的高度关系，根据W=Gh分析解答；（4）额外功是克服杠杆自身重力所做的功，两次额外功不变，有用功变大，据此分析机械效率的大小关系.