Question

【題目】小明用如下左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)．

(1)他將2只鉤碼懸掛在B點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(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，則此次杠桿的機(jī)械效率η為＝____（用物理量的符號(hào)表示）．

(2)他將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____F1（大于/小于/等于，下同），此次彈簧測(cè)力計(jì)做的功將____第一次做的功．

(3)他將3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)上升高度仍為h2，則第3次杠桿的機(jī)械效率與前兩次相比____（選填“最大”、“最小”或“三次相等”）。

Answer 1

【答案】 大于 小于 最大

【解析】:(1)有用功為 ,總功,則機(jī)械效率的表達(dá)式
(2)鉤碼的懸掛點(diǎn)在B點(diǎn)時(shí),由杠杠的平衡條件得;懸掛點(diǎn)移至C點(diǎn)時(shí),由杠杠的平衡條件得;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,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.
(3)因?yàn)榈谝淮闻c第二次的有用功相等,并且第二次的額外功小,因?yàn)闄C(jī)械效率等于有用功與總功的比值,因此第一次的機(jī)械效率小于第二次的機(jī)械效率;
將3只鉤碼懸掛在C點(diǎn)時(shí),物體升高的高度不變,物重增加,由可得,有用功變大,但杠桿提升的高度與第二次相同,額外功與第二次相同,又因?yàn)闄C(jī)械效率等于有用功與總功的比值,因此第三次的機(jī)械效率大于第二次的機(jī)械效率.
綜上所述,第三次的機(jī)械效率最大.
因此，本題正確答案是：(1). (2). 大于 (3). 小于 (4). 最大