试题

题目:
(2010·包头)在一次实践活动中,某同学分别用以轻质杠杆(O为支点,OA=3OB)、一只滑轮和一些细绳构成的简单机械来提升重90N的物体,如图甲、乙所示.
青果学院
(1)在不计机械重、绳重和部件间摩擦时,F1=
45
45
N,F2=
15
15
N.
(2)使用图乙组合机械的好处有
省力
省力
使用方便
使用方便

(3)在进行图甲的实验中,若测出F1为50N,则它的机械效率η=
90%
90%

请你提出一条增大机械效率的办法:
增加提升的物体的重力
增加提升的物体的重力

答案
45

15

省力

使用方便

90%

增加提升的物体的重力

解:(1)甲图拉力是重力的一半,F1=
G
2
=
1
2
×90N=45N,
乙图中F1·OB=F2·OA,
所以F2=
F1·OB 
OA
=
1
3
×45N=15N.
(2)很明显45N>15N,所以使用乙图组合机械的好处是可以更加省力;
因拉力的方向向下,使用方便了.
(3)因为甲图是动滑轮,则n=2,所以,s=nh,
则η=
W有用
W 
=
Gh
Fs
=
Gh
Fnh
=
G
Fn
=
90N
2×50N
=90%;
对于甲图动滑轮,增大机械效率的办法是增加提升的物体的重力,或减少动滑轮的重力.
故答案为:(1)45,15;(2)省力;使用方便;(3)90%;增加提升的物体的重力.
考点梳理
动滑轮及其工作特点;杠杆的应用;机械效率的计算.
(1)甲图动滑轮上有两端绳子,拉力是重力的一半,乙图中,已知动滑轮上拉力的大小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可求拉力F2的大小.
(2)比较两拉力的大小,就可得出使用乙图组合机械的好处.
(3)已知物体的重力和拉力的大小,知道重物提升相同的高度的拉力移动的距离的关系,根据公式η=
W有用
W 
即可得出机械效率.
乙图设计的是省力的组合机械,减小杠杆的动力臂,增大杠杆的阻力臂,即可改为能省距离的组合机械.
本题考查滑轮组绳子拉力的计算和机械效率的计算,关键是根据杠杆的平衡条件求拉力的大小.
计算题;简单机械.
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