Question

【题目】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。

（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1．0 N，钩码上升高度h为0．1 m，测力计移动距离s为0．3 m，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，测量并计算得到如表所示的两组数据：

次数	钩码悬挂点	钩码总量 G/N	钩码移动距离 h/m	拉力 F/N	测力计移动距离s/m	机械效率 η%
1	A点	1．5	0．10	0．7	0．30	71．4
2	B点	2．0	0．15	1．2	0．30	83．3

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：_________________。（至少写一个）

Answer 1

【答案】（1）0．5 66．7% 杠杆有自重 、 杠杆有摩擦；

（2）不能 没有控制悬挂点的位置相同（或没控制钩码上升的高度相同）

【解析】

试题分析：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0．1N，所以它的示数是0．5N；在实验过程中，有用功是：W 有用 =Gh=1．0N×0．1m=0．1J，总功是：W 总 =Fs=0．5N×0．3m=0．15J，所以杠杆的机械效率是：η=W有/W总=0．1J/0．15J=66．7%；在本实验中，克服杠杆自重做功和克服摩擦力做功是产生额外功的主要原因；（2）分析机械效率的影响因素应采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持位置不变，而实验中，两次钩码悬挂的位置是不同的；同时，还应进行多次实验，分析多组数据，才能得出有说服力的正确结论，只凭一次实验数据做出结论是不科学的。