题目内容
【题目】如图,为了提升重物,我们选用了粗细均匀重为G的杠杆,不计杠杆支点处的摩擦。
(1)先后把相同的钩码挂在B、C两处,每次用竖直向上的力将钩码上升同样的高度,则FB______FC,做的总功WB____WC,机械效率ηB ________ηC (>/</=)。
(2)先后将弹簧测力计的悬挂点从A移到C,两次都将挂在B点的钩码提升到相同的高度则FA______FC,做的总功WA____WC,机械效率ηA _______ηC(>/</=)。
【答案】 < > < < = =
【解析】(1)由题图可知,O为支点,钩码的重力为阻力,作用在A点的弹簧测力计的拉力为动力,
则F1×OA=G2×L2,先后把相同的钩码挂在B、C两处,阻力大小不变,动力臂OA不变,阻力臂增加时,动力将增大,故FB<FC;
钩码分别挂至B、C处,将钩码上升同样的高度,有用功相同,弹簧测力计竖直移动的距离不同,钩码在B点时,杠杆上升的高度大些,做的额外功多些,所以做的总功WB>WC;
由可知,机械效率ηB <ηC;
(2)先后将弹簧测力计的悬挂点从A移到C,阻力、阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,动力变大,所以FA<FC;
两次都将挂在B点的钩码提升到相同的高度,杠杆上升的高度相同,有用功相同,额外功相同,所以做的总功WA=WC;
由可知,有用功相同,总功相等,机械效率ηA =ηC;
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