Question

【題目】我們知道滑輪組的機械效率與動滑輪的自重有關，那么用杠桿提升物體時，杠桿的機械效率是否與杠桿的自重有關呢？為了弄清這個問題，小明進行了下面的探究。

（1）小明將一個質量均勻的鐵管一端固定，把重為4N的物體掛在鐵管的中點，然后用彈簧測力計豎直提起鐵管的另一端，使物體上升的距離為4cm，彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示，此時拉力大小是__________N，彈簧測力計上升的距離是__________cm，此時杠桿的機械效率是__________。

（2）小明將鐵管內裝滿沙子，鐵管的兩端都密封好，然后又重復了步驟（1）中的實驗，拉力大小如圖乙所示，此時圖乙中杠桿的機械效率是__________。

（3）由以上實驗我們可以得出：當杠桿懸掛位置不變，拉力方向不變時，杠桿的機械效率與杠桿的自重__________（選填“有關”或“無關”）。

（4）實際上影響杠桿機械效率大小的還有其他因素，請猜想：杠桿的機械效率還可能與__________（答案合理即可）有關。

Answer 1

【答案】2.5 8 80% 62.5% 有關 提升物體的重力

【解析】

（1）圖中測力計分度值為0.1N，測力計的示數(shù)為2.5N，物體懸掛的位置在杠桿中點，彈簧測力計在另一端，以O為支點，根據(jù)幾何關系可知，當物體上升4cm時，彈簧測力計上高度為物體上升高度的一倍，即為8cm；滑輪組的機械效率：

（2）圖中測力計分度值為0.1N，測力計的示數(shù)為3.2N，所以其機械效率為：

（3）對比（1）（2）可知，當杠桿自重發(fā)生改變時，其它變量不變時，其滑輪組機械效率發(fā)生改變，所以杠桿的機械效率與杠桿的自重有關；

（4）杠桿的機械效率可能與所提升物體的重力有關或O點與杠桿之間的摩擦有關。