Question

用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．

(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为________N，钩码总重G为1．0N，钩码上升高度h为0．1m，测力计移动距离s为0．3m，则杠杆的机械效率为________％．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：__________________

(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论?答：_________________；

请简要说明两条理由：

①________________________________________________________；

②________________________________________________________．

Answer

（1）0.5，66.7% ，杠杆自重    （2）不能得出此结论①没有控制重物悬挂点位置不变（或者没有控制变量）②测量次数太少

【解析】

试题分析：对弹簧测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数．

在实验中，弹簧测力计的拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；杠杆的机械效率可以根据公式来计算．通过探究实验来得出结论时，应进行多次实验，分析多组数据，同时，分析机械效率的影响因素也应采取控制变量法，这样才能得出正确结论．根据这一思路来对最后的问题做出判断．（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N．

在实验过程中，有用功是：W有用=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，

总功是：W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J，

所以杠杆的机械效率是：．

在本实验中，克服杠杆自重做功和克服摩擦力做功是产生额外功的主要原因．

（2）分析机械效率的影响因素应采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持位置不变，而实验中，两次钩码悬挂的位置是不同的．同时，还应进行多次实验，分析多组数据，才能得出有说服力的正确结论，只凭一次实验数据做出结论是不科学的．

考点：本题考查杠杆机械效率的测量实验