Question

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升．
（1）實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為

 

N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為

 

%．請(qǐng)寫(xiě)出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因：

 

；
（2）為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測(cè)量并計(jì)算得到如表所示的兩組數(shù)據(jù)：

次數(shù)	鉤碼 懸掛點(diǎn)	鉤碼總量 G/N	鉤碼移動(dòng)距離 h/m	拉力 F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離 s/m	機(jī)械效率 η%
1	A點(diǎn)	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B	2.0	0.15	1.2	0.30

將表格中的空白處補(bǔ)充完整．
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：

 

；
請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩條理由：①

 

；②

 

．

Answer 1

分析：（1）彈簧測(cè)力計(jì)每一個(gè)大格代表1N，每一個(gè)小格代表0.1N，正確讀數(shù)；根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算：W_有=Gh，W_總=Fs，η=

W有用

W總

×100%；額外功產(chǎn)生的原因：克服機(jī)械的重做功、克服摩擦做功；
（2）已知鉤碼重力、拉力、鉤碼移動(dòng)的距離和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，可以得到此時(shí)杠桿的機(jī)械效率；
通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，分析多組數(shù)據(jù)，才能得出正確結(jié)論；分析機(jī)械效率的影響因素采取控制變量法．

解答：解：
（1）彈簧測(cè)力計(jì)每一個(gè)大格代表1N，每一個(gè)小格代表0.1N，指針超過(guò)5個(gè)小格，示數(shù)為0.5N；
用杠桿提起貨物，對(duì)貨物做的功是有用功，W_有=Gh=1N×0.1m=0.1J，
用杠桿提起貨物，對(duì)整個(gè)杠桿做的功是總功，W_總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J．
∴杠桿的機(jī)械效率：η=

W有用

W總

=

0.1J

0.15J

×100%≈66.7%；
額外功產(chǎn)生的原因：克服機(jī)械的重做功、克服摩擦做功．（答案不唯一）
（2）在B點(diǎn)懸掛鉤碼時(shí)，機(jī)械效率為η′=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

2.0N×0.15m

1.2N×0.3m

×100%≈83%；
分析機(jī)械效率的影響因素采取控制變量法，研究提起的物重和機(jī)械效率的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持位置不變；應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，分析多組數(shù)據(jù)，才能得出正確結(jié)論．只憑一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出結(jié)論是不科學(xué)的．
故答案為：
（1）0.5；66.7；由于使用杠桿時(shí)需要克服杠桿自重做功；
（2）83%；不能；兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼沒(méi)有掛在同一位置；僅根據(jù)一次對(duì)比實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論是不可靠的．

點(diǎn)評(píng)：解答此類問(wèn)題，需要做到：（1）能正確使用彈簧測(cè)力計(jì)；（2）能計(jì)算有用功、總功、額外功、機(jī)械效率；（3）正確分析額外功的原因，如何提高機(jī)械效率；（4）用控制變量法研究機(jī)械效率的影響因素．