3. 小敏和小王分别用图甲、乙所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，他们都在竖直方向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。杠杆为质量分布均匀的直棒，不计转轴处摩擦。下表是小王实验时采集到的数据：


|实验序号|物重G/N|拉力F/N|A端上升的高度h/m|B端下降的高度s/m|杠杆的机械效率η|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|①|2|5|0.04|0.02|80%|
|②|4|9|0.04|0.02|89%|
|③|2|5|0.06|0.03|80%|
|④|6|13|0.04|0.02|92%|
(1)小敏实验中，弹簧测力计的示数为0.5 N，钩码总重为1.0 N，钩码上升高度为0.12 m时，C点上升了0.30 m，则杠杆的机械效率为%。
(2)图甲装置中，若只将钩码的悬挂点由A移至B，仍将钩码提升相同的高度，则拉力大小将，杠杆的机械效率将（以上两空均填“变大”“变小”或“不变”）；实验中若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是。
(3)由上表（填实验序号）三组实验，可以初步得出的结论：相同的杠杆，提升的物体越重，机械效率越高。
(4)分析上表第①组实验数据可知图乙中杠杆的自重为N。

3.(1)80 (2)变大;变大;杠杆的重力 (3)①②④ (4)2
【点拨】(1)杠杆的机械效率 $\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%=\frac{Gh}{Fs} × 100\%=\frac{1.0\ \mathrm{N} × 0.12\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{N} × 0.30\ \mathrm{m}} × 100\%=80\%$。(2)图甲装置中,若将钩码的悬挂点由A移至B,仍将钩码提升相同的高度,则阻力的力臂变大,由杠杆平衡条件得,拉力F将变大。如果仍使钩码提升相同的高度,那么杠杆重心被提升的高度就会减小,额外功减小,因此杠杆的机械效率将变大。有用功是提升钩码所做的功,额外功主要是克服杠杆重力做的功,提升的钩码重一定时,影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力。(3)要研究杠杆的机械效率与提升物体重力的关系,应控制杠杆的重力一定、提升物体的高度相同,而提升物体的重力不同,所以应分析表中①②④三组实验,可得到的初步结论:同一杠杆提起的物体越重,杠杆的机械效率越高。(4)分析第①组实验数据,根据A、B两端上升、下降的距离关系可知力臂的关系为 $AO=2OB$,设杠杆的重心为C,则由数学知识可知杠杆的重心到支点的距离 $CO=\frac{1}{2}OB$,当B端下降0.02 m时,重心上升的高度为0.01 m,拉力做的总功 $W_{总}=Fs=5\ \mathrm{N} × 0.02\ \mathrm{m}=0.1\ \mathrm{J}$,有用功 $W_{有用}=Gh=2\ \mathrm{N} × 0.04\ \mathrm{m}=0.08\ \mathrm{J}$,额外功 $W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=0.1\ \mathrm{J}-0.08\ \mathrm{J}=0.02\ \mathrm{J}$,不计摩擦,根据 $W_{额外}=G_{杆}h$ 可得,杠杆的自重 $G_{杆}=\frac{W_{额外}}{h}=\frac{0.02\ \mathrm{J}}{0.01\ \mathrm{m}}=2\ \mathrm{N}$。

4. 如图所示，某实验小组的同学们在做探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块A，收集了表中的实验数据：


(1)实验时要使木板的倾斜角度变大，应该把木板下面的木块向（填“左”或“右”）移动。分析表中的数据可得出：斜面越缓越（填“省”或“费”）力，斜面的机械效率越。
(2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5 m和1 m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0 N，与第2次实验相比，有用功（填“相同”或“不同”），而拉力做的总功（填“变大”或“变小”），这种情况下斜面的机械效率将（填“变大”或“变小”）。
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和有关。
(4)实验中，若物重、斜面长度不变，且斜面光滑，以下能正确表示拉力F与斜面高度h的关系的是。

4.(1)左;省;低 (2)相同;变大;变小 (3)斜面的粗糙程度 (4)C
【点拨】(4)若物重、斜面长度不变,且斜面光滑,则没有额外功,有用功等于总功,即 $Gh=Fs$,可得 $F=\frac{Gh}{s}$,物重、斜面长度不变,则拉力F与斜面高度h成正比,故选C。