Question

【題目】在2019年5月綦江區(qū)實(shí)驗(yàn)抽查活動(dòng)中，某班同學(xué)利用杠桿做了以下的實(shí)驗(yàn)：

A：“探究杠桿的平衡條件”

（1）當(dāng)杠桿靜止在圖甲所示的位置時(shí)，杠桿處于________（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)；為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向_______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；這樣做是為了________。

（2）小明同學(xué)用圖乙所示的方法使杠桿處于平衡狀態(tài)，測出此時(shí)的拉力大小為F1 ，發(fā)現(xiàn)F1l1≠F2l2，其原因是：________。

B：“探究杠桿的機(jī)械效率”

（3）如圖丙所示裝置，O為支點(diǎn)。（支點(diǎn)處摩擦忽略不計(jì)）他將2只總重力為1N鉤碼懸掛在B點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上_______拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使掛在杠桿下面的鉤碼緩緩上升，若拉力F1為0.5N ，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為______%。（結(jié)果精確到0.1%）

（4）他將這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C點(diǎn)上升高度h仍為0.1m，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將______ 。其他條件不變，如果把鉤碼由B移至C，此杠桿的機(jī)械效率將_____（兩個(gè)空均選填“變大”、“變小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】平衡 右 便于測量力臂 把l1當(dāng)成了F1的力臂 勻速 66.7% 變大 變大

【解析】

第一空．杠桿的平衡是指杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；圖甲中，杠桿靜止時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)；

第二空．圖甲中，杠桿右高左低，應(yīng)將右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；

第三空．杠桿在水平位置平衡時(shí)，力臂在杠桿上，便于測量力臂大��；

第四空．圖乙中，拉力F1的方向與水平杠桿不垂直，只有力的方向與杠桿垂直時(shí)，力臂才能從杠桿上直接讀出來，小明誤把杠桿的長度l1當(dāng)成了拉力的力臂，所以小明會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論；

第五空．在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量沿豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，此時(shí)，處于平衡狀態(tài)，拉力等于測力計(jì)的示數(shù)；

第六空．有用功：

W有用=Gh=1N×0.1m=0.1J；

總功：

W總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J，

機(jī)械效率

η=≈66.7%；

第七空．鉤碼的懸掛點(diǎn)在B點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得到F1×OA=G×OB；懸掛點(diǎn)移至C點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得F2×OA =G×OC；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；

第八空．把鉤碼由B移至C，將鉤碼提升相同的高度，有用功不變，由于額外功是提升杠桿所做的功，懸掛點(diǎn)由B移至C后，杠桿實(shí)際提升的高度變小，所以額外功也變小，則總功變小，所以杠桿的機(jī)械效率將變大。