Question

13．小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機(jī)械效率，O為支點(diǎn)．他先將鉤碼懸掛在b點(diǎn)，在a點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，拉力為F₁，a點(diǎn)上升的高度為h．然后他將鉤碼移至c點(diǎn)，仍在a點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，拉力為F₂，a點(diǎn)上升的高度仍為h．兩次拉動(dòng)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(jī)械效率分別是η₁、η₂，以下分析正確的是（　�。�

• A． F₁＞F₂
• B． W_總1＞W(wǎng)_總2
• C． W_有1=W_有2
• D． η₁＜η₂

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿的平衡條件分析拉力的大��；
（2）根據(jù)W=Fh判定總功的大�。�
（3）兩次實(shí)驗(yàn)中的額外功是相同的，根據(jù)有用功判定機(jī)械效率的變化．

解答 解：
ABC、先將鉤碼懸掛在b點(diǎn)，在a點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，然后他將鉤碼移至c點(diǎn)，仍在a點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)到相同高度，如圖所示：
；
由圖可知：鉤碼在b點(diǎn)上升的高度要小于在c點(diǎn)上升的高度；
兩次實(shí)驗(yàn)中都是克服杠桿自身重力做額外功，且杠桿被提升的高度是相同的，故額外功相同；
由于h_b＜h_c，根據(jù)W_有=Gh可知，在b點(diǎn)提升鉤碼做的有用功要小于在c點(diǎn)的有用功，即W_有1＜W_有2，故C錯(cuò)誤；
額外功相同，有用功大的，總功大，故在b點(diǎn)做的總功要小于在c點(diǎn)的總功，即W_總1＜W_總2，故B錯(cuò)誤；
兩次實(shí)驗(yàn)中a點(diǎn)上升的高度相同，即拉力端移動(dòng)的距離s相同；根據(jù)W_總=Fs可知，s相同，W_總越大，F(xiàn)越大，所以F₁＜F₂，故A錯(cuò)誤；
D、根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$可知，額外功相同，有用功越大，機(jī)械效率越高，即η₁＜η₂，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題探究杠桿的機(jī)械效率，主要考查杠桿的平衡條件及在阻力作用點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)變化后引起的機(jī)械效率的變化，關(guān)鍵是要分清在變化的過程中，哪些量發(fā)生了變化，哪此量不發(fā)生變化，有難度．