小明用如图所示的装置探究杠杆的机槭效率,杠杆的质量分布均匀,右端固定在O点,杠杆可绕O点在竖直平面内转动:(1...
问题详情:
小明用如图所示的装置探究杠杆的机槭效率,杠杆的质量分布均匀,右端固定在O点,杠杆可绕O点在竖直平面内转动:
(1)该实验中杠杆所做的额外功主要是________。
(2)他将重为G的钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动*簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η1=________(用物理量的符号表示);
(3)若保持钩码的位置不变,*簧测力计竖直作用在C点,缓慢拉动*簧测力计将钩码提升相同的高度,不计摩擦,则*簧测力计的示数F2________F1,杠杆的机槭效率η2________η1(均选填“>”或”<”或”=”)。
【回答】
(1)由于使用杠杆时需要克服杠杆自重、克服摩擦力等做功;(2)×100%;(3)>;=。
【解析】(1)因为杠杆自身有重力,提升物体的同时也要提升杠杆,即克服杠杆自重做功、克服摩擦力等做功,就有了额外功;(2)有用功:W有用=Gh2,总功:W总=F1h1,杠杆的机械效率为η=×100%=×100%;(3)保持钩码悬挂在A点不变,只是将将*簧测力计作用点从A移到C点,仍然竖直向上缓慢拉动*簧测力计,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件知动力变大;将钩码仍提升高度h,忽略摩擦,总功Gh+G杠杆h′保持不变,故Fh1不变,即总功不变,因有用功W有用=Gh不变,根据η=,此时杠杆的机械效率为η2=η1。
知识点:机械效率
题型:实验,探究题
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