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小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機械效率

發布時間:2021-01-27 02:01:36

A. 小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機械效率,每個鉤碼的質量為m,O為支點. (1)他將2隻鉤碼懸掛在B點,

(1)勻速 2mgh 2 /Fh 1 (2)大於小於變大(3)最大(4)杠桿的自重

B. 小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機械效率,每個鉤碼的質量為m,O為支點.(1)他將2隻鉤碼懸掛在B點,在A

(1)探究杠桿的機械效率時,將2隻鉤碼懸掛在點,在A點豎直向上勻速動彈簧測力計,則有用功為W=Gh2=2mgh2,總功W=F1h2,則機械效率的表達式η=

W有
W總
=
2mgh2
F1h1

(2)鉤碼的懸掛點在B點時,由杠杠的平衡條件得F1?OA=G?OB;懸掛點移至C點時,由杠杠的平衡條件得F2?OA=G?OC;從圖中可以看出,由OB到OC力臂變大,所以彈簧測力計的示數變大,有用功不變,但杠桿提升的高度減小,額外功減小,又因為總功等於額外功與有用功之和,因此此次彈簧測力計做的功將小於第一次做的功,並且有用功與總功的比值變大,即杠桿的機械效率變大.
(3)因為第1與第2的有用功相等,並且第2的額外功小,因為機械效率等於有用功與總功的比值,因此第1的機械效率小於第2的機械效率;
將3隻鉤碼懸掛在C點時,物體升高的高度不變,物重增加,由W=Gh2可得,有用功變大,但杠桿提升的高度與第2相同,額外功與第2相同,又因為機械效率等於有用功與總功的比值,因此第3的機械效率大於第2的機械效率.
綜上所述,第3的機械效率最大.
(4)有用功是提升鉤碼所做的功,額外功主要是克服杠桿重力做的功,影響機械效率的因素主要是有用功和總功所佔的比例;提升的鉤碼重一定說明有用功一定,所以影響杠桿機械效率的主要因素是杠桿自身的重力.
故答案為:(1)勻速;
2mgh2
F1h1
;(2)大於;小於;變大;(3)最大;(4)杠桿的自重.

C. 用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率.實驗時,豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使掛在較長杠桿下面的鉤

A、彈簧測力計的分度值是0.1N,讀數是:0.5N;故A錯誤;
B、有用功:W有用=Gh=1N×回0.1m=0.1J;
總功:W=Fs=0.5N×0.3m=0.15J;
機械效率答:η=

W有
W總
×100%=
0.1J
0.15J
≈66.7%,故B正確;
C、根據圖示可知,阻力為鉤碼重G,只有當杠桿在水平位置時,阻力臂為OA,因此C錯誤;
D、將同一物體由懸掛的A點變為B點時,物體的力臂變大,由杠杠的平衡條件可知拉力F變大;杠桿提升的高度減小,額外功減小,因此有用功占總功的比值變大,即杠桿的機械效率變大.故D錯誤.
故選B.

D. (2013濱湖區二模)小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機械效率,每個鉤碼的質量為m,O為支點.(1)他將2

(1)有用功為W=Gh2=2mgh2,總功W=F1h2,則機械效率的表達式η=

W有用
W總
×100%=
Gh2
F1h1
×100%=
2mgh2
F1h1
×100%;
此杠桿的動力臂大回於阻力答臂,所以它是省力杠桿;
(2)鉤碼的懸掛點在B點時,由杠杠的平衡條件得F1?OA=G?OB;懸掛點移至C點時,由杠杠的平衡條件得F2?OA=G?OC;從圖中可以看出,由OB到OC力臂變大,所以彈簧測力計的示數變大;
在此過程中,物重不變,A點上升高度h1不變,但物體上升的高度減小,所以有用功減小,總功變大,所以根據η=
W有用
W總
可知,機械效率變小.
故答案為:(1)
2mgh2
h1F1
×100%;省力;(2)大於;小於.

E. 用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率.實驗時,豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使掛在較長杠桿下面鉤碼

(1)彈簧測力計的分度值是0.1N,讀數是:0.5N;
(專2)W有用=Gh=1N×0.1m=0.1J;
W=Fs=0.5N×0.3m=0.15J;
η=

W有用
W總
=
0.1J
0.15J
≈66.7%
(3)因為杠桿屬自身有重力,提升物體的同時也要提升杠桿,即克服杠桿自重做功,就有了額外功;
故答案是:0.5,66.7,由於使用杠桿時需要克服杠桿自重(克服摩擦力)等做功.

F. 用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率,實驗時,豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使掛在較長杠桿下面的鉤

(1)0.5,66.7% ,杠桿自重(2)不能得出此結論①沒有控制重物懸掛點位置不變(或者沒有控制變數)②測量次數太少

G. 小明用如圖所示的實驗裝置研究「杠桿的機械效率」.實驗時,將總重為G的鉤碼掛在杠桿A處,豎直向上勻速拉

(1)杠桿的機械效率:η=

W有
W總
=
Gh
FS

(2)根據圖示可知,將鉤碼移動到B點時,阻力回和阻答力臂都不變,動力臂減小,由F1L1=F2L2可知,動力將增大,即F′>F;
由於有用功和額外功均不變,則總功也不變,故機械效率不變,即η′=η.
故答案為:
Gh
FS
;>;=.

H. 小明用如圖測量杠桿的機械效率

(1)實驗中,應使鉤碼勻速向上運動;
(2)彈簧測力計的分度值為0.1N,拉力的大小內為0.5N;
(3)分析容機械效率的影響因素應採取控制變數法,研究提起的物重和機械效率的關系時,應保持位置不變,而實驗中,兩次鉤碼懸掛的位置是不同的.同時,還應進行多次實驗,分析多組數據,才能得出有說服力的正確結論,只憑一次實驗數據做出結論是不科學的.
故答案為:
(1)勻速;
(2)0.5;
(3)①兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置;②僅根據一次對比實驗所得結論是不可靠的.

I. 用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使掛在較長杠桿下面的鉤

(1)0.5,66.7,由於使用杠桿時需要克服杠桿自重(克服摩擦力)等做功
(2)不能,兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置,僅根據一次對比實驗所得結論是不可靠的。

J. 如圖所示,利用此實驗裝置測量杠桿的機械效率.實驗時,豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使掛在杠桿下面的鉤

(1)彈簧測力計每一個大格代表1N,每一個小格代表0.1N,指針指在第5個小格,所以版示數為權0.5N;
用杠桿提起貨物,對貨物做的功是有用功,W有用=Gh=1N×0.1m=0.1J;
對整個杠桿做的功是總功,W=Fs=0.5N×0.3m=0.15J;
則杠桿的機械效率:η=

W有用
W總
×100%=
0.1J
0.15J
×100%≈66.7%;
額外功產生的原因:由於使用杠桿時克服杠桿的重做功、克服摩擦做功.
(2)根據表中的實驗數據不能得出實驗結論;
原因:分析機械效率的影響因素採取控制變數法,研究提起的物重和機械效率的關系時,應保持鉤碼掛的位置不變;應進行多次實驗,分析多組數據,才能得出正確結論,僅根據一次實驗數據得出結論是不科學的.
故答案為:(1)0.5;66.7;由於使用杠桿時需要克服摩擦做功(或克服杠桿的重做功);
(2)不能;①兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置;②僅根據一次實驗數據得出結論是不科學的.

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