Question

【題目】某實驗小組利用圖中裝置探究杠桿機械效率，實驗主要步驟如下:

（1）用輕繩懸掛杠桿的一端使其能繞O點轉動，O點即為杠桿的_______點，在A點用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在B點用一個彈簧測力計使杠桿水平，彈簧測力計所給方向為_______向上;

（2）豎直向上拉動彈簧測力計緩慢勻速上升，在此過程中，彈簧測力計的示數(shù)為F，利用刻度尺測出A、B兩點上升的高度分別為h1和h2.

（3）杠桿機械效率表達式為______________(用所給物理量和符號表示)；

（4）若在杠桿的承受范圍內，將A點鉤碼重增加，杠桿的機械效率將會_______(選填“變大”、“變小”或“不變”)；

（5）本次實驗中，若不更換杠桿，且提升鉤碼重一定，則影響杠桿機械效率的主要因素是________；

（6）若只將鉤碼的懸掛點由A移至C，O、B位置不變，仍將原來的鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機械效率將會_______(選填“變大”、“變小”或“不變”)；

（7）若某同學用此裝置研究“杠桿平衡條件”實驗，發(fā)現(xiàn)不掛鉤碼時彈簧測力計仍有示數(shù)，這是因為杠桿有_______。

Answer 1

【答案】支 豎直 變大 摩擦力的大小 變大 自重

【解析】

(1)[1]杠桿繞固定點O點轉動，所以O點為杠桿的支點；

[2]當在A點用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在B點用一個彈簧測力計使杠桿水平，為了保證杠桿能處于水平位置，彈簧測力計最小力的方向應該豎直向上；

(3)[3]杠桿機械效率為：

(4)[4]根據(jù)(3)得到的杠桿機械效率表達式可知，在其它條件不變時，增加A點鉤碼重，有用功增大，機械效率變大；

(5)[5]若不更換杠桿，且提升鉤碼重一定，即物體做的有用功不變，額外功影響機械效率，額外功是杠桿克服摩擦力和本身自重做的功，所以當提升鉤碼重一定時，摩擦力的大小是影響杠桿機械效率的主要因素；

(6)[6]杠桿提升鉤碼時，對鉤碼做有用功，克服杠桿做額外功，

，

設杠桿重心升高的距離為h1，所以

Gh1+G杠h=Fh2，

G不變，h1不變，G杠不變，鉤碼從A點到C點，鉤碼還升高相同的高度，杠桿上升的角度減小，杠桿升高的距離h變小，所以Gh1+G杠h變小，所以Fh2也變小。根據(jù)，分母變小，分子不變，所以機械效率變大；

(7)[7]探究杠桿的平衡條件實驗時，不能忽略杠桿自身的重力，在不掛鉤碼時，彈簧測力計也會有示數(shù)。