Question

【题目】某班同学利用杠杆做了以下的实验：

A：“探究杠杆的平衡条件”

（1）当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于___________（填“平衡”或“不平衡”）状态；如图甲中，应将右端的平衡螺母向_____（填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了________________ ；

（2）小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，发现，F1L1≠F2L2,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．（支点处摩擦忽略不计）

（3）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）

（4）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点上升高度仍为h2，则弹簧测力计的示数将_____F1（填“大于”、“等于”或“小于”）。

Answer 1

【答案】 平衡 右 方便测量力臂 力F1的力臂不是图上的 L1 小于

【解析】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，说明左端重，调节右端的平衡螺母时，向右调，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）图乙中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L1，因此F1L1≠F2L2；

B.（3）有用功为W 有 =Gh 2 =2mgh 2 ，总功W 总 =F 1 h 1 ，则机械效率的表达式 ；

（4）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点上升高度仍为h2，悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得F 1×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；

则弹簧测力计的示数将小于F1。

此题考查了杠杆平衡原理和机械效率。