试题
题目:
方芳用一杠杆把重1000N的重物从地面匀速提升到二楼阳台上,她设计的杠杆动力臂与阻力臂之比为4:1,假定在提升过程中其力臂比不变,则在理想情况下,用多大的力就可达到目的?实际上她用300N的力才把重物提起,则此杠杆在提升过程中的机械效率约为多大?(提示:动力臂与阻力臂之比为4:1,则动力移动距离与阻力移动距离之比就是4:1.)
答案
解:由杠杆平衡条件可知:FL
动
=GL
阻
,
∵L
动
:L
阻
=4:1,
∴F=
G
L
阻
L
动
=
1000N×1
4
=250N;
∵L
动
:L
阻
=4:1,
∴动力移动距离与阻力移动距离之比:
s:h=4:1,
η=
W
有用
W
总
×100%=
Gh
Fs
×100%=
1000N
300N
×
1
4
×100%≈83.3%.
答:在理想情况下,用250N的力可达到目的;实际上她用300N的力才把重物提起,此杠杆在提升过程中的机械效率约为83.3%.
解:由杠杆平衡条件可知:FL
动
=GL
阻
,
∵L
动
:L
阻
=4:1,
∴F=
G
L
阻
L
动
=
1000N×1
4
=250N;
∵L
动
:L
阻
=4:1,
∴动力移动距离与阻力移动距离之比:
s:h=4:1,
η=
W
有用
W
总
×100%=
Gh
Fs
×100%=
1000N
300N
×
1
4
×100%≈83.3%.
答:在理想情况下,用250N的力可达到目的;实际上她用300N的力才把重物提起,此杠杆在提升过程中的机械效率约为83.3%.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
杠杆的机械效率.
知道阻力(物重大小)和杠杆动力臂与阻力臂之比,利用杠杆平衡条件求动力大小;
使用杠杆时,动力移动距离与阻力移动距离之比等于动力臂与阻力臂之比,知道实际动力大小和物重大小,利用效率公式求杠杆的机械效率.
本题考查了杠杆的平衡条件的应用、机械效率的计算,知道使用杠杆时动力移动距离与阻力移动距离之比等于动力臂与阻力臂之比是本题的关键.
计算题.
找相似题
(2011·南通)如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18N的物体缓慢升高0.1m,拉力大小F=8N,拉力移动的距离为0.25m.拉力所做的功为
2
2
J,有用功为
1.8
1.8
J,杠杆的机械效率为
90
90
%.
小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,所用的杠杆是一根质量均匀、重为5N的硬棒,他将棒的一端固定,把重为15N的物体挂在棒的中点,然后用手缓慢竖直向上提起棒的另一端,如图所示,若把物体提升了10cm,则小明作用在杠杆上的拉力是
10
10
N,此过程中杠杆的机械效率是
75%
75%
.
用动力臂是阻力臂3倍的杠杆将600N的货物抬高30cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是
90
90
cm,人做的总功是
225
225
J,有用功是
180
180
J,这根杠杆的机械效率是
80%
80%
.
用动力臂是阻力臂3倍的杠杆,将重600N的物体抬高40cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是
120
120
cm,人做的功是
300
300
J,机械效率是
80%
80%
.
小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,所用的杠杆是一根质量均匀的硬棒.如图所示他将棒的一端固定,把重为15N的重物挂在棒的中点,然后用手竖直拉起棒的另一端,拉力的大小为10N,若把重物提升了10cm,则小明使用杠杆所做有用功为
1.5
1.5
J,机械效率为
75%
75%
.