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(2013•滨湖区二模)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.(1)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
题目详情
(2013•滨湖区二模)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.
(1)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=
×100%
×100%(用物理量的符号表示),此时的杠杆是______杠杆.
(2)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)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=
2mgh2 |
h1F1 |
2mgh2 |
h1F1 |
(2)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).
▼优质解答
答案和解析
(1)有用功为W有=Gh2=2mgh2,总功W总=F1h2,则机械效率的表达式η=
×100%=
×100%=
×100%;
此杠杆的动力臂大于阻力臂,所以它是省力杠杆;
(2)钩码的悬挂点在B点时,由杠杠的平衡条件得F1•OA=G•OB;悬挂点移至C点时,由杠杠的平衡条件得F2•OA=G•OC;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;
在此过程中,物重不变,A点上升高度h1不变,但物体上升的高度减小,所以有用功减小,总功变大,所以根据η=
可知,机械效率变小.
故答案为:(1)
×100%;省力;(2)大于;小于.
W有用 |
W总 |
Gh2 |
F1h1 |
2mgh2 |
F1h1 |
此杠杆的动力臂大于阻力臂,所以它是省力杠杆;
(2)钩码的悬挂点在B点时,由杠杠的平衡条件得F1•OA=G•OB;悬挂点移至C点时,由杠杠的平衡条件得F2•OA=G•OC;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;
在此过程中,物重不变,A点上升高度h1不变,但物体上升的高度减小,所以有用功减小,总功变大,所以根据η=
W有用 |
W总 |
故答案为:(1)
2mgh2 |
h1F1 |
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