Question

【題目】小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機械效率，O為支點．他先將鉤碼懸掛在b點，在a點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，拉力為F1 ， a點上升的高度為h．然后他將鉤碼移至c點，仍在a點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，拉力為F2 ， a點上升的高度仍為h．兩次拉動杠桿所做的總功分別是W總1、W總2 ， 有用功分別是W有1、W有2 ， 機械效率分別是η1、η2 ， 以下分析正確的是（ ）

A.F1> F2
B.W總1> W總2
C.W有1=W有2
D.η1<η2

Answer 1

【答案】D
【解析】A、O為支點，在a點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，動力臂不變；將鉤碼由b點移至c點，阻力大小不變，阻力臂變大，根據杠桿平衡條件：F1L1=F2L2可得，動力變大，即F2＞F1，故A錯誤.

B、因為F2＞F1，兩次拉動杠桿，a點上升的高度不變，由W=Fs可得，W總2> W總1 ，故B錯誤.

C、兩次拉動杠桿，提升鉤碼的重力不變，提升高度變大，由W有用=Gh可得，W有1＜W有2，故C錯誤.

D、額外功是克服杠桿自身重力所做的功，兩次拉動杠桿所做的額外功不變，總功變大，所以機械效率η1<η2，故D正確.

故答案為：D.
（1）將鉤碼掛在a點、b點時，判斷出動力臂和阻力臂的變化，根據杠桿平衡條件分析解答；（2）根據功的公式W=Fs分析解答；（3）分析出兩次鉤碼被提升的高度關系，根據W=Gh分析解答；（4）額外功是克服杠桿自身重力所做的功，兩次額外功不變，有用功變大，據此分析機械效率的大小關系.