题目内容
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.![]()
⑴ 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η1 = (用物理量的符号表示),此时的杠杆是 杠杆。
⑵ 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A点上升高度仍为h1,则弹簧测力计的示数将 (大于/等于/小于)F1.此时杠杆的机械效率为η2 η1(大于/等于/小于)。
(1)2mgh2/h1F1 省力 (2)大于 >
解析试题分析:(1)有用功为
,总功
,
则机械效率的表达式
;
因为动力臂大于阻力臂,所以此时杠杆是省力杠杆;
(2)钩码的悬挂点在B点时,由杠杠的平衡条件得
;悬挂点移至C点时,由杠杠的平衡条件得
;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,
A点上升高度仍为h1,则对杠杆所做的额外功不变,而钩码上升的高度增加,有用功增加,所以此时的机械效率大于第一次的机械效率.
考点:杠杆的机械效率;效率的计算.
点评:本题考查杠杆机械效率的测量,把握有用功、总功的计算方式,明确机械效率的表达式,知道总功等于有用功与额外功之和.
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