Question

【題目】某班同學利用杠桿做了以下的實驗：
（1）A：“探究杠桿的平衡條件”

①當杠桿靜止在圖甲所示的位置時，杠桿處于（選填“平衡”或“不平衡”）狀態；如圖甲中，應將右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節使杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了 ；
②小明同學用圖乙所示的方法使杠桿處于平衡狀態，測出此時的拉力大小為F1 ， 發現，F1L1≠F2L2,其原因是： ．

（2）B：“探究杠桿的機械效率”
如圖丙所示裝置，每個鉤碼的質量為m，O為支點．（支點處摩擦忽略不計）

①他將2只鉤碼懸掛在B點，在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，拉力為F1 ， 測得A、B兩點上升的高度分別為h1、h2 ， 則此次杠桿的機械效率為η= ．（用物理量的符號表示）
②他將2只鉤碼懸掛在C點，在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使C點上升高度仍為h2 ， 則彈簧測力計的示數將（選填“大于”、“等于”或“小于”下同）F1 ， 此次彈簧測力計做的功將第一次做的功．

Answer 1

【答案】
（1）平衡,右,方便測量力臂,力F1的力臂不是圖上的 L1
（2）2mgh2/F1h1,大于,小于
【解析】解：（1）A①杠桿保持靜止或勻速轉動狀態時稱為平衡狀態，故當杠桿靜止在圖甲所示的位置時，杠桿處于平衡狀態；在研究杠桿平衡條件時，要調節杠桿在水平位置平衡，調節的方法是哪端高平衡螺母向哪端調節，圖中杠桿右端高，故應將右端的平衡螺母向右調節使杠桿在水平位置平衡，調節杠桿在水平位置平衡的目的是方便測量力臂；
②杠桿的平衡條件是：F1L1=F2L2，圖乙所示的方法使杠桿處于平衡狀態，測出此時的拉力大小為F1，力臂是過支點垂直于力的作用線的距離，所以F1的力臂并不是圖中的L1，因此會出現F1L1≠F2L2.
（2）B①機械效率η=
②他將2只鉤碼懸掛在C點，在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時阻力的大小不變，動力的力臂不變，阻力的力臂變大，根據杠桿的平衡條件知動力將增大，所以彈簧測力計的示數將大于F1，在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使C點上升高度仍為h2，即有用功不變，此時B點一定低于C點，也就是說杠桿的重心比在B點掛鉤碼時要低，額外功要減小，總功要減小，所以此次彈簧測力計做的功將小于第一次做的功.
所以答案是：A：“探究杠桿的平衡條件”
（1）平衡；右；方便測量力臂；（2）力F1的力臂不是圖上的 L1；
B：“探究杠桿的機械效率”
（1）×100%；（2）大于；小于．