Question

测量杠杆的机械效率
用如图所示的装置实验，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使杠杆下面的钩码缓慢上升．
（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：

次数	钩码 悬挂点	钩码总重 G/N	钩码移动距离 h/m	拉力 F/N	测力计移动距离 s/m	机械效率 η/%
1	A点	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B点	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

如果仅就表中数据，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，并简要说出依据？答：______．

Answer

（1）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η=×100%来计算．
（2）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．
【解析】
（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：η=×100%=×100%=66.7%．
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．
故答案为：（1）0.5； 66.7；由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）做功；
（2）不能．两次实验时，钩码没有挂在同一位置，同时改变两组条件，数据不宜直接比较（或仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的）．