题目内容

10.家住农村的小新同学想测家中一头肥猪有多重,但家里只有一个量程较小的弹簧测力计,于是他设计了一个测量方案如图所示,他将猪用绳绑住挂在木棒上的B点,将棒的一端(O点)放在台阶上.用挂在A端的弹簧测力计拉起木棒的另一端使木棒刚好达到水平位置,弹簧测力计读数F=320N,OA=1.6,mOB=0.4m,求:
(1)若不计木棒的重力,他测出的猪重G是多少?
(2)如果猪的实际重力为1200N,弹簧测力计示数同上,且猪被拉离地面升高了0.1m,做的有用功是多少?此时,小新用力F拉弹簧测力计向上升高了0.4m,他做的总功是多少?
(3)小新同学测猪重使用的杠杆装置的机械效率是多少?

分析 (1)知道力臂和拉力的大小,利用杠杆的平衡条件求猪重;
(2)利用W=Gh求小明做的有用功;利用W=Fs求总功;
(3)利用效率公式求测猪重使用的杠杆装置的机械效率.

解答 解:(1)根据杠杆的平衡条件:
F×OA=G×OB,
即:320N×(1.2m+0.4m)=G×0.4m,
解得:G=1280N,
(2)W有用=G实际h=1200N×0.1m=120J;
弹簧测力计提高的高度s=0.4m,
W总=Fs=320N×0.4m=128J,
(3)杠杆的机械效率:η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{120J}{128J}$×100%≈94%.
答:(1)小李同学测出的猪重是1280N;
(2)小李做的有用功120J;总功为128J;
(3)杠杆装置的机械效率是94%.

点评 本题考查了杠杆平衡条件的应用、使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算,利用所学知识解决实际问题,学以致用.

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