Question

小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機(jī)械效率，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，O為支點(diǎn)．

⑴ 他將2只鉤碼懸掛在B點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，拉力為F₁，測得A、B兩點(diǎn)上升的高度分別為h₁、h₂，則此次杠桿的機(jī)械效率為η₁ =    （用物理量的符號表示），此時(shí)的杠桿是        杠桿。

⑵ 他將2只鉤碼懸掛在C點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使A點(diǎn)上升高度仍為h₁，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將     （大于/等于/小于）F₁．此時(shí)杠桿的機(jī)械效率為η₂        η₁（大于/等于/小于）。

 

Answer 1

【答案】

（1）2mgh₂/h₁F₁     省力 （2）大于    >

【解析】

試題分析：（1）有用功為，總功，

則機(jī)械效率的表達(dá)式；

因?yàn)閯?dòng)力臂大于阻力臂，所以此時(shí)杠桿是省力杠桿；

（2）鉤碼的懸掛點(diǎn)在B點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得；懸掛點(diǎn)移至C點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得；從圖中可以看出，由OB到OC力臂變大，所以彈簧測力計(jì)的示數(shù)變大，

A點(diǎn)上升高度仍為h₁，則對杠桿所做的額外功不變，而鉤碼上升的高度增加，有用功增加，所以此時(shí)的機(jī)械效率大于第一次的機(jī)械效率．

考點(diǎn)：杠桿的機(jī)械效率；效率的計(jì)算．

點(diǎn)評：本題考查杠桿機(jī)械效率的測量，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，知道總功等于有用功與額外功之和．