Question

如圖所示，在測定杠桿機械效率的實驗中，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在杠桿OB下面的物塊緩慢上升至虛線位置，測力計的示數F為

2.5

N，測力計上升的高度S為0.2m．物塊G為1.5N，物塊上升的高度h為0.3m，則杠桿的機械效率為

90

%，使用該杠桿所做額外功是

0.05

J，產生額外功的原因是

由于使用杠桿時需要克服杠桿自重（克服摩擦力）等做功

．

Answer 1

分析：（1）由圖示彈簧測力計確定其分度值，讀出其示數．
（2）彈簧測力計向上拉力做的功是總功，克服鉤碼重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠桿自重做的功是額外功；由功的計算公式求出有用功、總功與額外功，由效率公式求出杠桿的效率．

解答：解：（1）由圖示彈簧測力計可知，其分度值是0.1N，讀數是：2.5N；
（2）W_有用=Gh=1.5N×0.3m=0.45J；
W_總=FS=2.5N×0.2m=0.5J；
額外功W_額=W_總-W_有=0.5J-0.45=0.05J；
效率η=

W有

W總

×100%=

0.45J

0.5J

×100%=90%；
（3）因為杠桿自身有重力，提升物體的同時也要提升杠桿，即克服杠桿自重做功，就有了額外功；
故答案是：2.5；90；0.05；由于使用杠桿時需要克服杠桿自重（克服摩擦力）等做功．

點評：機械效率計算的關鍵是明確有用功和總功，一般來說，使用機械所用外力做的功是總功，而克服提升重物重力做的功是有用功．