解题思路:
(1)为了测定机械效率,应竖直向上匀速拉动测量计,这样受力才平衡;
有用功为
,总功
,
则机械效率的表达式
;
(2)钩码的悬挂点在
B
点时,由杠杠的平衡条件得
F
1
⋅
O
A
=
G
⋅
O
B
;悬挂点移至
C
点时,由杠杠的平衡条件得
F
2
⋅
O
A
=
G
⋅
O
C
;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,机械效率变大;
(3)因为第一次与第二次的有用功相等,并且第二次的额外功小,因为机械效率等于有用功与总功的比值,因此第一次的机械效率小于第二次的机械效率;
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
=
G
h
2
可得,有用功变大,但杠杆提升的高度与第二次相同,额外功与第二次相同,又因为机械效率等于有用功与总功的比值,因此第三次的机械效率大于第二次的机械效率。
综上所述,第三次的机械效率最大。
(4)由以上分析可知,所做的额外功是提升杠杆本身所做的功,而额外功越多,机械效率越低,所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆和自重。
(1)匀速 2mgh 2/Fh 1(2)大于 小于 变大 (3)最大 (4)杠杆的自重
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