Question

用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率．實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升．(5分)

（1）實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數F為 N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.4m，則杠桿的機械效率為 ．請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因： ．

（2）為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關，一位同學用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數據：

根據表中數據，能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關，鉤碼越重其效率越高”的結論？答： ；請簡要說明理由： ．

 

Answer 1

(1)0.5, 50%, 克服杠桿自身重力做功； (2)不能, 鉤碼懸掛點不同.

【解析】

試題分析：

（1）由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.1N，所以，測力計的示數F為0.5N；杠桿做的有用功為W有用=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，杠桿做的總功為W總=Fs=0.5N×0.4m=0.2J ,則杠桿的機械效率為η=(W有用/W總) × %=(0.1J/0.2J) ×%=50%．使用杠桿提升物體時，對杠桿自身做的功是不必要的，但又不得不做，是額外功．

（2）在探究“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關”時，應控制其他物理量不變，而有表中數據可知，沒有控制鉤碼懸掛點不同，所以，由表中數據不能得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關”.

考點：彈簧測力計的讀數；機械效率；控制變量法