Question

1．小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在轻质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为S，则杠杆的机械效率η=$\frac{Gh}{FS}$（用题中字母表示）．若将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，设此时弹簧测力计的示数为F′，杠杆的机械效率为η，若不计转轴O处的摩擦，则：F′＞F，η′=η（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$表示出杠杆的机械效率；
（2）根据杠杆平衡条件进行分析；通过分析有用功和额外功的变化得出机械效率的变化．

解答 解：（1）杠杆的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{FS}$；
（2）根据图示可知，将弹簧测力计移动到Q点时，阻力和阻力臂都不变，动力臂减小，由F₁L₁=F₂L₂可知，动力将增大，即F′＞F；
由于有用功和额外功均不变，则总功也不变，故机械效率不变，即η′=η．
故答案为：$\frac{Gh}{FS}$；＞；=．

点评 本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，明确机械效率的表达式和杠杆的平衡条件是关键．