Question

17．小明用如圖所示的實驗裝置研究“杠桿的機械效率”．實驗時，將總重為G的鉤碼掛在杠桿A處，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，鉤碼上升的高度為h，彈簧測力計的示數為F，其移動的距離為S，則杠桿的機械效率η_A=$\frac{Gh}{FS}$（用題中字母表示）．若將鉤碼移動到B點，仍將它勻速提升h的高度，則彈簧測力計的示數＞ （＞/=/＜） F，杠桿的機械效率η_B＞ （＞/=/＜）η_A，在這過程中要克服摩擦和杠桿重力做額外功．

Answer 1

分析 （1）根據η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{FS}$表示出杠桿的機械效率；
（2）根據杠桿的平衡條件，判斷彈簧測力計的示數；
（3）克服摩擦和杠桿自重做的功是額外功．

解答 解：（1）杠桿的機械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{FS}$；
（2）根據圖示可知，將鉤碼移動到B點時，阻力和動力臂都不變，阻力臂增大，由F₁L₁=F₂L₂可知，動力將增大，即F′＞F；
將鉤碼移至B點，提升相同高度，有用功相同，彈簧測力計豎直移動的距離不同，B點時杠桿上上升的高度小些，做的額外功小些，所以機械效率變大，即η′＞η；
（3）在這過程中要克服摩擦和杠桿自重做的功是額外功．
故答案為：$\frac{Gh}{FS}$；＞；＞摩擦；杠桿重力．

點評 本題考查杠桿機械效率的測量，把握有用功、總功的計算方式，明確機械效率的表達式和杠桿的平衡條件是關鍵．