Question

【題目】在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)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(yīng)將杠桿右端的平衡螺母___(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。

（2）如圖甲所示，小明在杠桿左邊A處掛了4個(gè)1N的鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛了6個(gè)重0.5N的鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，小明根據(jù)這次試驗(yàn)得出結(jié)論“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”。小明實(shí)驗(yàn)中的不妥之處是___________。

（3）如圖乙所示，用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉，當(dāng)保持杠桿水平平衡，把彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，小明發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)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?fàn)顟B(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上的拉力分別為F乙和F丙，則F乙___F丙.(選填“>”、“=”或“<”，設(shè)杠桿質(zhì)地均勻，支點(diǎn)恰好在杠桿的重心，不計(jì)支點(diǎn)處摩擦)

（5）繼續(xù)研究杠桿的機(jī)械效率，如圖丁所示，用輕繩懸掛杠桿一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，在B懸掛總重為G的鈞碼，彈簧測(cè)力計(jì)在A點(diǎn)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(cè)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___________(用測(cè)量的物理量符號(hào)表示)

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

Answer 1

【答案】左 實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)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(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)；

(2)[2]實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論錯(cuò)誤，因此小明實(shí)驗(yàn)中的不妥之處是：實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論可能有偶然性；

(3)[3]如下圖所示：

當(dāng)保持杠桿水平平衡，把彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，動(dòng)力臂會(huì)逐漸減小，根據(jù)平衡條件可知，拉力變大；

(4)[4]當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，

=；

丙圖，當(dāng)杠桿傾斜平衡時(shí)，

=；

因?yàn)椤?/span>OAE≈△OCD，所以：

=；

那么:

F乙=F丙。

(5)①[5]由題知，在圖丁中，測(cè)力計(jì)在A點(diǎn)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(cè)出A. B兩點(diǎn)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(jī)械效率為：

η==×100%；

②[6]用杠桿提升鉤碼時(shí)，對(duì)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(shè)杠桿重心升高的距離為h，所以，

Gh2+G杠h=Fh1，

若只將測(cè)力計(jì)的懸掛點(diǎn)由A移至C點(diǎn)，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(jù)η=×100%，分母不變，分子不變，所以η不變。