Question

如图所示是小琴在“探究杠杆的平衡条件”的实验装置．

（1）实验前，应调节两端的平衡螺母使杠杆在_____位置平衡；这样做的目的主要是为了便与测量_____．

（2）如图甲所示，在杠杆A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆平衡，此时弹簧测力计的示数应为_____N：当斜拉弹簧测力计，再次使杠杆平衡时，则弹簧测力计的示数将_____（选填“变大”．“变小”或“不变”）．

（3）小琴将杠杆的B位置挂在支架上，在E点挂质量为m的钩码，此时杠杆平衡（如图乙）．用刻度尺测出O到B的距离为L₁和E到B的距离为L₂，可以计算出杠杆的质量m_杆＝_____．（用字母表示）

（4）用如图丙所示的实验装置测定杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升．实验中，测力计的示数F为_____N，使钩码上升0.1m，测力计移动距离为0.3m，则杠杆的机械效率为_____%．

Answer

水平 力臂 1.5 变大 0.5 66.7

【解析】

杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．

第一空．水平

第二空．力臂

第三空．每个钩码重0.5N，由图可知OB：OA＝2：3

根据杠杆的平衡条件可得，F×OB＝2G×OA

测力计的示数：；

第四空．斜向下拉时，阻力和阻力臂一定，动力臂变小，动力变大，所以，测力计的示数将大于1.5N；

第五空．已知钩码的质量m，用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离为L2，杠杆的重心在O点，欲求杠杆的质量m杆，则应量出O到B的距离L1，即为杠杆重力的力臂，根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可得：

mgl2＝m杆gl1

则．

第六空．图丙中弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N．

第七空．在实验过程中，有用功：W有用＝G′h＝1N×0.1m＝0.1J

总功：W总＝Fs＝0.5N×0.3m＝0.15J

所以杠杆的机械效率：