Question

小明在探究利用杠桿做功的實踐活動中，所用的杠桿是一根質量均勻、重為5N的硬棒，他將棒的一端固定，把重為15N的物體掛在棒的中點，然后用手緩慢豎直向上提起棒的另一端，如圖所示，若把物體提升了10cm，則小明作用在杠桿上的拉力是    N，此過程中杠桿的機械效率是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）杠桿質地均勻，杠桿重5N作用在杠桿重心上，物體的重力也作用在杠桿重心上，拉力要克服這兩個力，知道動力臂和阻力臂的關系，求出動力大小；
（2）使用任何機械都不省功，動力是阻力的二分之一，動力移動的距離是阻力移動距離的2倍，求出有用功和總功，求出杠桿的機械效率．
解答：解：15N的物體和5N杠桿的重作用在杠桿中點上，動力豎直作用在杠桿的末端，動力臂是阻力臂的2倍，所以動力是阻力的二分之一，所以F=（G+G_桿）=（15N+5N）=10N．
使用任何機械都不省功，動力是阻力的二分之一，動力移動的距離是阻力移動距離的2倍，
有用功：W_有=Gh=15N×h，
總功：W_總=Fs=10N×2h，
機械效率：η===75%．
故答案為：10；75%．
點評：本題主要考查了功的原理、機械效率、杠桿平衡條件等重要知識點．