题目内容

小刚同学想测量家中一头肥猪的重,如图所示,他用绳将猪绑住挂在木棒的B点,将棒的一端O放在石坎上,人通过挂在A端的测力计拉起木棒的另一端,是木棒刚好达到水平位置.已知测力计的示数F=320N,OA=1.6m,OB=0.4m.问:
(1)请你根据以上数据计算猪的重力大约是多少?
(2)你认为利用这种方法测出的猪的重力比实际重力偏大还是偏小,并说明产生误差的原因是什么?
(3)如果猪的实际重力为1200N猪被拉离地面0.1m,这个过程杠杆装置的机械效率是多少?
(1)由图知,F×OA=G×OB,
即:320N×1.6m=G×0.4m,
解得:G=1280N;
(2)这种计算方法中忽略了杠杆本身的重力,测出的结果要比实际重力偏小;
(3)有用功:
W有用=G实际h=1200N×0.1m=120J,
杠杆的动力臂和阻力臂的关系为:
OA:OB=1.6m:0.4m=4:1;
∵猪被拉离地面升高了0.1m
∴弹簧测力计提高的高度:
s=nh=4×0.1m=0.4m,
总功:
W=Fs=320N×0.4m=128J,
这个过程杠杆装置的机械效率:
η=
W有用
W
×100%=
120J
128J
×100%≈94%.
答:(1)猪的重力大约是1280N;
(2)这种方法测出的猪的重力比实际重力偏小,原因是木棒本身有重力;
(3)这个过程杠杆装置的机械效率是94%.
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