如图所示，小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，用轻绳将重为90N的重物挂在杠杆的中点，用手竖直提起杆的右端，使物体缓慢匀速提升，求：（1）若不计杠杆自身重力和摩擦，求拉力F

Question

如图所示，小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，用轻绳将重为90N的重物挂在杠杆的中点，用手竖直提起杆的右端，使物体缓慢匀速提升，求：

（1）若不计杠杆自身重力和摩擦，求拉力F的大小？
（2）若不计摩擦，杠杆是一根重为10N质地均匀的硬棒，小明利用杠杆将重物匀速提升0.1m，则小明所做的有用功为多大？机械效率是多大？
（3）如果要增加该杠杆的效率，小明可以采取的措施有___
A．仅增加提升的物重             B．仅增加匀速提升的高度
C．仅将悬挂点离支点近一点       D．仅将悬挂点离支点远一点．

Answer 1

（1）由杠杆原理可知：FL₁=GL₂，即(F)/(G)=(L2)/(L1)=(1)/(2)；
F=(G)/(2)=(90N)/(2)=45N．
（2）W_有用=Gh=90N×0.1m=9J，
W_额外=G_杆h=10N×0.1m=1J，
W_总=W_有用+W_额外=9J+1J=10J，
η=(W有)/(W总)×100%=(9J)/(10J)×100%=90%．
（3）A．仅增加提升的物重，可以增大有用功，所以可以提高机械效率；
B．仅增加匀速提升的高度，有用功和总功都成相同倍数的变化，所以机械效率不变；
C．仅将悬挂点离支点近一点，物体被提升相同的高度，要把杠杆提升更高的高度，克服杠杆重力做的功更多，即额外功更多，所以机械效率反而降低；
D．仅将悬挂点离支点远一点，物体被提升相同的高度，要把杠杆提升较低的高度，克服杠杆重力做的功减少，即额外功减少，所以机械效率反而升高．
答：（1）不计杠杆自身重力和摩擦，拉力F是4.5N；（2）小明使用杠杆所做的有用功为9J．机械效率是90%；（3）A、D．