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点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h

Question

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点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F₁，测得A、B两点上升的高度分别为h₁、h₂，则此次杠杆的机械效率为η=

(2mgh2)/(F1h1)×100%

(2mgh2)/(F1h1)×100%

．（用物理量的符号表示）
（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度与第一次相同，则弹簧测力计的示数将______（选填“＞”、“=”或“＜”）F₁，此次弹簧测力计做的功将______（选填“＞”、“=”或“＜”）第一次做的功．
（3）如果他想探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，接下来他应将3只钩码悬挂在______点（填“B”或“C”），并使钩码上升______高度（填“相同”或“不同”），测出拉力和A点移动的距离．

Answer 1

（1）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)×100%=(2mgh2)/(F1h1)×100%．
（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．
（3）探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述（1）实验基础上，应将3只钩码悬挂在B点，并使钩码上升相同高度，测出拉力和A点移动的距离．
故答案为：（1）(2mgh2)/(F1h1)×100%；（2）＞；＜；（3）B；相同．