小明用图示装置探究杠杆的机械

（1）匀速 2mgh ₂ /Fh ₁ （2）大于小于变大（3）最大（4）杠杆的自重

⑤ 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，

（1）在步骤②中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定．
（2）有用功为回W_有=Gh₁，总功答W_总=Fh₂，则机械效率的表达式η=

W有

W总

×100%=

Gh1

Fh2

×100%．
（3）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定，重物升高的距离一定，说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力．
（4）杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，并且W_有+W_额=W_总；
设杠杆重心升高的距离为h，则有：Gh₁+G_杠h=Fh₂，而G不变，h₁不变，G_杠不变，钩码从A点到C点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，
所以Gh₁+G_杠h变小，所以Fh₂也变小；由η=

Gh1

Fh2

可知，杠杆的机械效率变大．
故答案为：（1）匀速竖直向上拉动；（2）

Gh1

Fh2

×100%；（3）杠杆的自重；（4）变大．

⑥ 小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A

（1）探究杠杆的机械效率时，将2只钩码悬挂在点，在A点竖直向上匀速动弹簧测力计，则有用功为W_有=Gh₂=2mgh₂，总功W_总=F₁h₂，则机械效率的表达式η=

W有

W总

=

2mgh2

F1h1

．
（2）钩码的悬挂点在B点时，由杠杠的平衡条件得F₁?OA=G?OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得F₂?OA=G?OC；从图中可以看出，由OB到OC力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大，有用功不变，但杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功，并且有用功与总功的比值变大，即杠杆的机械效率变大．
（3）因为第1与第2的有用功相等，并且第2的额外功小，因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第1的机械效率小于第2的机械效率；
将3只钩码悬挂在C点时，物体升高的高度不变，物重增加，由W_有=Gh₂可得，有用功变大，但杠杆提升的高度与第2相同，额外功与第2相同，又因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第3的机械效率大于第2的机械效率．
综上所述，第3的机械效率最大．
（4）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力．
故答案为：（1）匀速；

2mgh2

F1h1

；（2）大于；小于；变大；（3）最大；（4）杠杆的自重．

⑦ 小明用如图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件．（1）调节杠杆的平衡时，如果杠杆右侧高左侧低，应将两端

（1）调节
杠杆的平衡
时，杠杆右侧高左侧低，应将两端的
平衡螺母
向右调节，使内杠容杆在水平位置平衡；使杠杆在水平位置平衡的好处是方便测量
力臂
．
（2）根据
杠杆平衡
条件：F1L1=F2L2，结合图象可知，在支点右侧的B点，用
弹簧测力计
拉杠杆，使其在水平位置平衡．根据杠杆平衡条件3cmF=4.5cm×2N，解得弹簧测力计的示数F=3N；持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大．
故答案为：（1）右；方便测量力臂；（2）3；大；
（3）
次数
动力F1/N
动力臂
L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
2
3

⑧ 某实验小组利用图所示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点

（1）有用功为W_有=Gh₁，总功W_总=Fh₂，则机械效率的表达式η=

W有用

W总

×100%=

Gh1

Fh2

×100%．
（2）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力．
（3）将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高相同高度时，根据W=Gh可知：W_有用1＜W_有用2，
∵杠杆的自身重力不变，
∴根据W_额=G_杆h可知额外功不变，
∵η=

W有用

W总

=

W有用

W有用+W额

；
∴η₂＞η₁．
（4）钩码的悬挂点在A点时，由杠杠的平衡条件得G?OA=F?OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得G?OC=F?OB，经对比发现，由OA到OC时力臂变大，所以拉力F也变大，因钩码匀速提高相同高度时则杠杆提升的高度减小，所以根据W_额=Gh可知额外功减小，因此在有用功相同的条件下，杠杆的机械效率变大，即η_A＜η_C．
（5）由图可知杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．
故答案为：（1）

Gh1

Fh2

×100%；（2）杠杆自身的重力；（3）＞；（4）＜；（5）杠杆自重的影响．

⑨ （2013山西）小明小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时，在杠杆两侧挂上不同个数的钩码，移动钩

“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆内在水平位置容平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，此时的力臂正是支点到力作用点的距离．为得出普遍结论，应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离，多做几次实验，得出实验结论，故正确的实验操作应该是B、去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉．
故选B．