【題目】小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機械效率,每個鉤碼的質(zhì)量為m,O為支點。

(1)他將2只鉤碼懸掛在B點,在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計,拉力為F1, 測得A、B兩點上升的高度分別為h1、h2, 則此次杠桿的機械效率為η=________。(用物理量的符號表示)

(2)他將2只鉤碼懸掛在C點,在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使C點上升高度與第一次相同,則彈簧測力計的示數(shù)將________(選填“>”、“=”或“<”)F1 , 此次彈簧測力計做的功將________(選填“>”、“=”或“<”)第一次做的功。

(3)如果他想探究杠桿機械效率與物重的關系,在上述(1)實驗基礎上,接下來他應將3只鉤碼懸掛在________點(填“B”或“C”),并使鉤碼上升________高度(填“相同”或“不同”),測出拉力和A點移動的距離。

【答案】×100% B 相同

【解析】

(1)根據(jù)題意得,有用功為:,

總功為:,

則機械效率的表達式為:。

(2)鉤碼的懸掛點在B點時,由杠杠的平衡條件得;懸掛點移至C點時,由杠杠的平衡條件得;

從圖中可以看出,由OBOC力臂變大,所以彈簧測力計的示數(shù)變大;

上升高度相同,有用功不變,但杠桿提升的高度減小,額外功減小,又因為總功等于額外功與有用功之和,因此此次彈簧測力計做的功將小于第一次做的功。

(3)探究杠桿機械效率與物重的關系,在上述(1)實驗基礎上,根據(jù)控制變量的思想,應將3只鉤碼懸掛在B點,并使鉤碼上升相同高度,測出拉力和A點移動的距離。

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