Question

【題目】小明在探究“杠桿平衡條件” 的實驗中：

（1）小明實驗前發(fā)現(xiàn)杠桿左端低右端高，要使它在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向_______調(diào)節(jié)。小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是___________。

（2）小明用彈簧測力計在B點_________拉(如圖甲)，才可以在杠桿上直接讀出動力臂。

（3）如圖乙所示，某同學不改變拉力方向把杠桿由圖乙的位置緩慢拉到圖丙的位置時，彈簧秤的示數(shù)將_________ 。（選填變大/變小/不變，設杠桿質(zhì)地均勻，支點恰好在杠桿的中心，并且不計支點處摩擦）

（4）小明繼續(xù)研究杠桿的機械效率，他們用輕繩懸掛杠桿一端的O點作為支點，在B點用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在A點用輕繩豎直懸掛一個彈簧測力計測拉力F，裝置如圖丁所示，使杠桿緩慢勻速上升, 用刻度尺分別測出A、B兩點上升的高度為h1、h2；則：

①杠桿機械效率的表達式為η=________。（用測量的物理量符號表示）

②若只將測力計的懸掛點由A移至C點，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機械效率將_______（選填變大/變小/不變）。

Answer 1

【答案】右 消除杠桿自重對實驗的影響 豎直向下 不變 不變

【解析】

(1)[1][2]杠桿左端低右端高，說明杠桿左端較重，要使它在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)；小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是消除杠桿自重對實驗的影響；

(2)[3]為了在杠桿上直接讀出動力臂，彈簧測力計的拉力方向應該垂直杠桿，而杠桿在水平位置平衡，左端的重物拉力向下，那么右端的拉力應該是豎直向下；

(3)[4]某同學不改變拉力方向把杠桿由圖乙的位置緩慢拉到圖丙的位置過程中，杠桿也是平衡的，動力臂與阻力臂的比值是不變的，而阻力是不變，根據(jù)杠桿的平衡條件可知彈簧測力計的拉力大小是不變的；

(4)[5]由題意可知，杠桿的有用功是，總功是，那么杠桿機械效率是

[6]杠桿提升鉤碼時，對鉤碼做有用功，而克服杠桿自身重力做的功是額外功，可以得到關系式

假設杠桿重心升高的高度是h，那么可得到

鉤碼的重力G不變，不變，不變，只將測力計的懸掛點由A移至C點，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，杠桿上升的高度h是不變的，那么可知大小不變，即大小是不變的，根據(jù)杠桿機械效率可知，機械效率是不變的。