Question

如圖所示，利用此實驗裝置測量杠桿的機械效率．實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在杠桿下面的鉤碼緩緩上升。

（1）實驗中，鉤碼總重G為1.0N，若將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數F為        N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.3m，則杠桿的機械效率為         %．請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因：                。                                          圖21

（2）為了進一步探究“杠桿的機械效率與哪些因素有關”，某同學用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數據：

次數	鉤碼 懸掛點	鉤碼總重 G/N	鉤碼移動距離 h/m	拉力 F/N	測力計移動距離 s/m	機械效率 η/%
1	B點	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3
2	A點	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4

根據表中數據，你能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關，鉤碼越重杠桿的機械效率越高”的結論？答：               （選填：能、否或不能確定）；請簡要說明你做出判斷的兩條理由：①                 ；②                    。

 

Answer 1

【答案】

（1）0.5， 66.7   使用杠桿時要克服杠桿自重（或使用杠桿要克服摩擦力）做功（2）否，兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置   僅根據一次對比實驗得出探究結論是不可靠的  

【解析】由圖可知，彈簧測力計的分度值是0.1N，所以它的示數是0.5N．

在實驗過程中，有用功是：W_有用=Gh=1N×0.1m=0.1J

總功是：W_總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J

所以杠桿的機械效率是：η= W_有用/W_總=0.1J/0.15J=66.7%

兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置和僅根據一次對比實驗得出探究結論是不可靠的。