Question

【題目】用如圖所示的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，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升．

（1）實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數F為 N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.4m，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： ．

（2）為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關，一位同學用該實驗裝置，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	A點	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B點	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

根據表中數據，能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關，鉤碼越重其效率越高”的結論？答： ；請簡要說明理由： ．

Answer 1

【答案】（1）0.5；50%；克服杠桿自身重力做功；

（2）不能；兩次實驗時，鉤碼沒有掛在同一位置，同時改變兩組條件，數據不宜直接比較（或僅根據一次對比實驗所得結論是不可靠的）．

【解析】解：（1）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=1.0N×0.1m=0.1J，

總功是：W總=Fs=0.5N×0.4m=0.2J，

所以杠桿的機械效率是：η=×100%=×100%=50%．

利用杠桿提升物體時，克服摩擦以及杠桿自重做的功是額外功；

（2）分析機械效率的影響因素應采取控制變量法，研究提起的物重和機械效率的關系時，應保持鉤碼所掛位置不變，而實驗中，兩次鉤碼懸掛的位置是不同的；

同時，還應進行多次實驗，分析多組數據，才能得出有說服力的正確結論，只憑一次實驗數據做出結論是不科學的．

故答案為：（1）0.5；50%；克服杠桿自身重力做功；

（2）不能；兩次實驗時，鉤碼沒有掛在同一位置，同時改變兩組條件，數據不宜直接比較（或僅根據一次對比實驗所得結論是不可靠的）．