Question

【題目】小明同學(xué)用如圖所示的裝置探究杠桿的機(jī)械效率，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為 m，O為支點(diǎn)（不計(jì)摩擦）：

(1)小明將2只鉤碼懸掛在 B 點(diǎn)，在 A 點(diǎn)始終豎直向上緩慢勻速拉動(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， 則在拉動(dòng)過程中 F1 的大小_________（變大/不變/變�。�，杠桿的機(jī)械效率為η=________。（用物理量的符號(hào)表示）

(2)小明將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)上升高度為h2，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將_____ （大于/ 等于/小于）F1，此次彈簧測(cè)力計(jì)做的功將_____ （大于/等于/小于） 第一次做的功。

Answer 1

【答案】不變 大于 小于

【解析】

(1)[1]若彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向一直垂直于OB桿向上拉動(dòng)，阻力不變，動(dòng)力臂不變，阻力臂不變，動(dòng)力不變，所以測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，即拉動(dòng)過程中 F1 的大小不變。

[2]有用功為

W有=Gh2=2mgh2

總功為

W總= F1h1

則機(jī)械效率的表達(dá)式為

(2)[3]鉤碼的懸掛點(diǎn)在B點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得

F1OA=GOB

懸掛點(diǎn)移至C點(diǎn)時(shí)，由杠杠的平衡條件得

F2OA=GOC

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。

[4]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。