Question

17．小明用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究“杠桿的機(jī)械效率”．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將總重為G的鉤碼掛在杠桿A處，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，鉤碼上升的高度為h，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，其移動(dòng)的距離為S，則杠桿的機(jī)械效率η_A=$\frac{Gh}{FS}$（用題中字母表示）．若將鉤碼移動(dòng)到B點(diǎn)，仍將它勻速提升h的高度，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)＞ （＞/=/＜） F，杠桿的機(jī)械效率η_B＞ （＞/=/＜）η_A，在這過(guò)程中要克服摩擦和杠桿重力做額外功．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{FS}$表示出杠桿的機(jī)械效率；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件，判斷彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（3）克服摩擦和杠桿自重做的功是額外功．

解答 解：（1）杠桿的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{FS}$；
（2）根據(jù)圖示可知，將鉤碼移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，阻力和動(dòng)力臂都不變，阻力臂增大，由F₁L₁=F₂L₂可知，動(dòng)力將增大，即F′＞F；
將鉤碼移至B點(diǎn)，提升相同高度，有用功相同，彈簧測(cè)力計(jì)豎直移動(dòng)的距離不同，B點(diǎn)時(shí)杠桿上上升的高度小些，做的額外功小些，所以機(jī)械效率變大，即η′＞η；
（3）在這過(guò)程中要克服摩擦和杠桿自重做的功是額外功．
故答案為：$\frac{Gh}{FS}$；＞；＞摩擦；杠桿重力．

點(diǎn)評(píng) 本題考查杠桿機(jī)械效率的測(cè)量，把握有用功、總功的計(jì)算方式，明確機(jī)械效率的表達(dá)式和杠桿的平衡條件是關(guān)鍵．