Question

【題目】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___________（填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)；如圖甲中，應(yīng)將右端的平衡螺母向_____（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)使杠桿在水平位置平衡，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(cè)出此時(shí)的拉力大小為F1，發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)1L1≠F2L2,其原因是：__________________．

B：“探究杠桿的機(jī)械效率”

如圖丙所示裝置，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，O為支點(diǎn)．（支點(diǎn)處摩擦忽略不計(jì)）

（3）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(cè)力計(jì)，拉力為F1，測(cè)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η=__________ ．（用物理量的符號(hào)表示）

（4）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(cè)力計(jì)，使C點(diǎn)上升高度仍為h2，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將_____F1（填“大于”、“等于”或“小于”）。

Answer 1

【答案】 平衡 右 方便測(cè)量力臂 力F1的力臂不是圖上的 L1 小于

【解析】A.（1）如圖（甲）杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以杠桿處于平衡狀態(tài)．但是杠桿右端上翹，說明左端重，調(diào)節(jié)右端的平衡螺母時(shí)，向右調(diào)，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)出力臂大小；

（2）圖乙中拉力的方向與杠桿不垂直，力臂不等于從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出的L1，因此F1L1≠F2L2；

B.（3）有用功為W 有 =Gh 2 =2mgh 2 ，總功W 總 =F 1 h 1 ，則機(jī)械效率的表達(dá)式 ；

（4）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(cè)力計(jì)，使C點(diǎn)上升高度仍為h2，懸掛點(diǎn)移至C點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得F 1×OA=G×OC；從圖中可以看出，由OB到OC力臂變大，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大，有用功不變，但杠桿提升的高度減小，額外功減小，又因?yàn)榭偣Φ扔陬~外功與有用功之和，因此此次彈簧測(cè)力計(jì)做的功將小于第一次做的功；

則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將小于F1。

此題考查了杠桿平衡原理和機(jī)械效率。