Question

【題目】小明在探究“杠桿平衡條件” 的實(shí)驗(yàn)中：

（1）小明實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)杠桿左端低右端高，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向_______調(diào)節(jié)。小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是___________。

（2）小明用彈簧測力計(jì)在B點(diǎn)_________拉(如圖甲)，才可以在杠桿上直接讀出動(dòng)力臂。

（3）如圖乙所示，某同學(xué)不改變拉力方向把杠桿由圖乙的位置緩慢拉到圖丙的位置時(shí)，彈簧秤的示數(shù)將_________ 。（選填變大/變小/不變，設(shè)杠桿質(zhì)地均勻，支點(diǎn)恰好在杠桿的中心，并且不計(jì)支點(diǎn)處摩擦）

（4）小明繼續(xù)研究杠桿的機(jī)械效率，他們用輕繩懸掛杠桿一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，在B點(diǎn)用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在A點(diǎn)用輕繩豎直懸掛一個(gè)彈簧測力計(jì)測拉力F，裝置如圖丁所示，使杠桿緩慢勻速上升, 用刻度尺分別測出A、B兩點(diǎn)上升的高度為h1、h2；則：

①杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為η=________。（用測量的物理量符號(hào)表示）

②若只將測力計(jì)的懸掛點(diǎn)由A移至C點(diǎn)，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將_______（選填變大/變小/不變）。

Answer 1

【答案】右 消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響 豎直向下 不變 不變

【解析】

(1)[1][2]杠桿左端低右端高，說明杠桿左端較重，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)；小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響；

(2)[3]為了在杠桿上直接讀出動(dòng)力臂，彈簧測力計(jì)的拉力方向應(yīng)該垂直杠桿，而杠桿在水平位置平衡，左端的重物拉力向下，那么右端的拉力應(yīng)該是豎直向下；

(3)[4]某同學(xué)不改變拉力方向把杠桿由圖乙的位置緩慢拉到圖丙的位置過程中，杠桿也是平衡的，動(dòng)力臂與阻力臂的比值是不變的，而阻力是不變，根據(jù)杠桿的平衡條件可知彈簧測力計(jì)的拉力大小是不變的；

(4)[5]由題意可知，杠桿的有用功是，總功是，那么杠桿機(jī)械效率是

[6]杠桿提升鉤碼時(shí)，對鉤碼做有用功，而克服杠桿自身重力做的功是額外功，可以得到關(guān)系式

假設(shè)杠桿重心升高的高度是h，那么可得到

鉤碼的重力G不變，不變，不變，只將測力計(jì)的懸掛點(diǎn)由A移至C點(diǎn)，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，杠桿上升的高度h是不變的，那么可知大小不變，即大小是不變的，根據(jù)杠桿機(jī)械效率可知，機(jī)械效率是不變的。