Question

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1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，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，测量并计算得到下表所示的两组数据：

次数 钩码

悬挂点 钩码总重

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：　　　　　　　　　；

请简要说明两条理由：①　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　．

Answer 1

 解：（1）弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，指针超过5个小格，示数为0.5N．

（2）用杠杆提起货物，对货物做的功是有用功，W_有=Gh=1N×0.1m=0.1J．

用杠杆提起货物，对整个杠杆做的功是总功，W_总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J．

∴杠杆的机械效率：η==

（3）额外功产生的原因：克服机械的重做功、克服摩擦做功．答案不唯一．

（4）分析机械效率的影响因素采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持位置不变．

（5）应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论．只凭一次实验数据做出结论是不科学的．

故答案为：（1）0.5；66.7；由于使用杠杆时需要克服摩擦做功．

（2）不能；①两次实验时钩码没有挂在同一位置；②仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的．