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题目
题型:不详难度:来源:
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_________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η =        .(用用已知或测量物理量的符号表示)
(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C点上升高度为h2,则弹簧测力计的示数将       (大于/等于/小于)F1,此次弹簧测力计做的功将       (大于/等于/小于)第一次做的功,杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)他将3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C点上升高度仍为h2,则第3次杠杆的机械效率与前两次相比       (最大/最小/三次相等).
(4)本实验中,影响杠杆机械效率的主要因素是:___________
答案
(1)匀速  2mgh2/Fh1 (2)大于 小于 变大 (3)最大 (4)杠杆的自重
解析

试题分析:(1)为了测定机械效率,应竖直向上匀速拉动测量计,这样受力才平衡;
有用功为,总功
则机械效率的表达式
(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,有用功不变,但杠杆提升的高度减小,额外功减小,又因为总功等于额外功与有用功之和,因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功,机械效率变大;
(3)因为第一次与第二次的有用功相等,并且第二次的额外功小,因为机械效率等于有用功与总功的比值,因此第一次的机械效率小于第二次的机械效率;
将3只钩码悬挂在C点时,物体升高的高度不变,物重增加,由W=Gh2可得,有用功变大,但杠杆提升的高度与第二次相同,额外功与第二次相同,又因为机械效率等于有用功与总功的比值,因此第三次的机械效率大于第二次的机械效率.
综上所述,第三次的机械效率最大.
(4)由以上分析可知,所做的额外功是提升杠杆本身所做的功,而额外功越多,机械效率越低,所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆和自重。
点评:本题考查杠杆机械效率的测量,把握有用功、总功的计算方式,明确机械效率的表达式,知道总功等于有用功与额外功之和.
核心考点
试题【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_________拉动弹簧测力计,拉力为F1,】;主要考察你对机械效率的计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图甲所示,用弹簧秤将重为3.9N的物块从斜面的底端匀速拉至顶端,拉力如图所示,已知斜面的高为2m,长为4m,则斜面的机械效率为    .若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5m,当其机械效率与斜面相同时,竖直向上的拉力为      N.
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地震灾区重建过程中,工人用图示的滑轮组将重400N的建筑材料从地面缓慢提升至l0m高处。已知该工人对绳子的拉力为250N,则此过程人做的总功为_____________J,该滑轮组的效率为__________%。

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如图所示,用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上,所用拉力为80N。

求:(1)有用功和总功     (2)滑轮组的机械效率
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沿着长2米、高1米的斜面将1000牛顿的物体推上去,如果斜面的机械效率为80%,则推力应为        
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黄商超市安装有供顾客上下的手扶电梯.小明查阅了相关资料,了解到电梯的部分参数如表,经测量,电梯高为5m,长为10m.
额定电压
220V
额定功率
8.8Kw
额定频率
50Hz
电机内阻

标定载客量
15人
 
(1)小明发现电梯有人时运行,无人时停止运行,针对这一现象,你认为是什么原因?请提出一种你的设计方案:                                             
(2)电梯正常运行1h,消耗电能是多少?产生的电热是多少?
(3)小明测出电梯正常运行,以标定载客量运送乘客时的速度为1m/s,每位乘客质量均按50kg计算,则电梯此时的工作效率是多少?(保留一位小数)
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