Question

【題目】在探究“杠桿平衡條件”的實驗中：

（1）沒掛鈞碼的杠桿右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母___(選填“左”或“右”)調節(jié)。

（2）如圖甲所示，小明在杠桿左邊A處掛了4個1N的鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在杠桿右邊B處掛了6個重0.5N的鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，小明根據這次試驗得出結論“動力×動力臂=阻力×阻力臂”。小明實驗中的不妥之處是___________。

（3）如圖乙所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當保持杠桿水平平衡，把彈簧測力計逐漸向右傾斜時，小明發(fā)現彈簧測力計的示數將逐漸變大，拉力變大的原因____________。

（4）圖乙和圖丙中的杠桿都處于靜止狀態(tài)，彈簧測力計豎直向上的拉力分別為F乙和F丙，則F乙___F丙.(選填“>”、“=”或“<”，設杠桿質地均勻，支點恰好在杠桿的重心，不計支點處摩擦)

（5）繼續(xù)研究杠桿的機械效率，如圖丁所示，用輕繩懸掛杠桿一端的O點作為支點，在B懸掛總重為G的鈞碼，彈簧測力計在A點施加豎直向上的拉力F，使杠桿緩慢勻速上升，用刻度尺分別測出A. B兩點上升的高度為h1、h2;則

①杠桿機械效率的表達式為___________(用測量的物理量符號表示)

②若只將測力計的作用點由A點移至C點，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，不計摩擦，杠桿的機械效率將_______(選填“變大”、“變小”或“不變)

Answer 1

【答案】左 實驗次數太少，結論具有偶然性 力臂變小 = η=×100% 不變

【解析】

(1)[1]杠桿的左端高說明左端輕，因此應將杠桿右端的平衡螺母向左調節(jié)；

(2)[2]實驗次數太少可能導致實驗結論錯誤，因此小明實驗中的不妥之處是：實驗次數太少，結論可能有偶然性；

(3)[3]如下圖所示：

當保持杠桿水平平衡，把彈簧測力計逐漸向右傾斜時，動力臂會逐漸減小，根據平衡條件可知，拉力變大；

(4)[4]當杠桿在水平位置平衡時，

=；

丙圖，當杠桿傾斜平衡時，

=；

因為△OAE≈△OCD，所以：

=；

那么:

F乙=F丙。

(5)①[5]由題知，在圖丁中，測力計在A點施加豎直向上的拉力F，使杠桿緩慢勻速上升，用刻度尺分別測出A. B兩點上升的高度為h1、h2；克服鉤碼重力做的是有用功：

W有=Gh2，

總功是：

W總=Fh1，

杠桿的機械效率為：

η==×100%；

②[6]用杠桿提升鉤碼時，對鉤碼做的功為有用功，克服杠桿重做的功為額外功，W有+W額=W總，設杠桿重心升高的距離為h，所以，

Gh2+G杠h=Fh1，

若只將測力計的懸掛點由A移至C點，鉤碼還升高相同的高度，杠桿上旋的角度不變，杠桿升高的距離h不變，所以Gh2+G杠h不變，所以Fh1不變。根據η=×100%，分母不變，分子不變，所以η不變。