杠杆的机械效率 知识点题库

家住农村的小李同学想测家中一头肥猪的重。家里只有一个量程较小的弹簧测力计,他利用杠杆平衡的原理,称出了猪所受的重力。小李将猪用绳绑住挂在木棒上的B点,将棒的一端(O点)放在石坎上。人用力通过挂在A端的测力计拉起木棒的另一端使木棒刚好达到水平位置,如图所示。图中弹簧测力计读数F=320N, OB =0.4m,AB =1.2m。求:
(1)根据杠杆平衡条件,小李同学测出的猪重G是多少?
(2)如果猪的实际重力为1200N,猪被拉离地面升高了0.1m,小李做的有用功W有用是多少?
(3)小李同学测猪重使用的杠杆装置的机械效率η是多少?(保留整数)
(4)若忽略在操作过程中的摩擦力,则木棒质量为多大?

用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm,手向下压杠杆的力是220N,手下降的高度是 cm,人做的总功是 J,这根杠杆的机械效率是

用动力臂是阻力臂两倍的杠杆,将重400N的货物抬高20cm,手向下压杠杆的力是220N.则手向下降得高度是  cm,这根杠杆的机械效率是 

如图所示,用力F将重为G的物体匀速拉上高为h,斜边长为s的斜面,物体与斜面之间的摩擦力为f,很多同学都认为,物体匀速上升的过程中,拉力F与摩擦力f是一对平衡力,试根据有用功、额外功和总功之间的关系,推导证明:f=F﹣ , 并说明拉力F与摩擦力f不是一对平衡力.

利用如图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm,手的拉力F为2N,手移动的距离s为30cm.则杠杆的机械效率为(  )

A . 22% B . 33% C . 50% D . 67%

小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时,提出了两种猜想,猜想1:可能与悬挂重物位置有关;猜想2:可能与物重有关.随后,他在A处悬挂二个钩码测出机械效率η1 , 在B处悬挂一个钩码测出机械效率η2 , 并重复多次,均发现η1>η2 , 由此,他(  )

A . 只能验证猜想1 B . 只能验证猜想2 C . 既能验证猜想1,也能验证猜想2 D . 既不能验证猜想1,也不能验证猜想2
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 J,有用功为 J,杠杆的机械效率为 %.

第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行,世博会的主题是“城市,让生活更美好”.在场馆和楼房建设工地上,“塔吊”是常见的一种起重设备,如图所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V,额定功率38kW,线圈电阻0.4Ω.在一次吊起重物时,电动机正常工作20s,把重物吊起20m.

求:

  1. (1) 该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能.
  2. (2) 电动机工作过程中,线圈产生的热量.
  3. (3) 在该起重设备中,如果这次吊起重物的机械效率为80%,则被吊重物的质量为多少t?
利用动力臂是阻力臂3倍的杠杆将重为600N的物体举高,若手向下的压力为250N,手下降的高度使30cm,则人做的有用功是J,该杠杆的机械效率为
用杠杆把400N的物体提高1m,这时动力作用点下降了2m,所用的动力是250N,则动力做的总功是J,杠杆的有用功是J机械效率是
如图所示,杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升,下表是提升物体时采集到的信息:


  1. (1) 若不计杠杆自重和摩擦,求拉力F的大小;
  2. (2) 若实际拉力F为90 N,求拉力做的总功及杠杆的机械效率.
在探究“杠杆平衡条件的实验”中:

  1. (1) 杠杆的平衡状态是指杠杆处于或匀速转动状态.实验前没有挂钩码时,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其主要目的是
  2. (2) 实验中,用装置A的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师建议同学不宜采用这种方式,该种方式的不足主要是因为_________。
    A . 一个人无法独立操作 B . 力臂与杠杆不重合 C . 力和力臂数目过多,不易得出结论 D . 杠杆受力不平衡
  3. (3) 若用装置B进行实验,则此时弹簧测力计的示数是 N;将弹簧测力计沿虚线方向拉,仍然使杠杆在原来的位置平衡,此时弹簧测力计的示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”).
有一种重心在支点处的杠杆,他与转轴间的摩擦较小,因此机械效率很高。若用这种杠杆将质量为18kg的物体匀速提升50cm的过程中,杠杆的机械效率为90%,则在提升该物体的过程中(g取10N/kg)(   )
A . 有用功为9J B . 杠杆自重不做额外功 C . 总功为10J D . 该杠杆为省力杠杆
如图所示,小明利用杠杆提起重物,拉力方向始终向上,这个杠杆属于杠杆。如果想提高此杠杆的机械效率,可以通过减小来实现(支点处摩擦力忽略不计)。

我们知道滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关,那么用杠杆提升物体时,杠杆的机械效率是否与杠杆的自重有关呢?为了弄清这个问题,小明进行了下面的探究.

  1. (1) 小明将一个质量均匀的铁管一端固定,把重为4N的物体挂在铁管的中点,然后用弹簧测力计竖直提起铁管的另一端,使物体上升的距离为4cm,弹簧测力计的示数如图甲所示,此时拉力大小是N,弹簧测力计上升的距离是cm,此时杠杆的机械效率是
  2. (2) 小明将铁管内装满沙子,铁管的两端都密封好,然后又重复了步骤(1)中的实验,拉力大小如图乙所示,此时图乙中杠杆的机械效率是
  3. (3) 由以上实验我们可以得出:当杠杆悬挂位置不变,拉力方向不变时,杠杆的机械效率与杠杆的自重(选填“有关”或“无关”).
  4. (4) 实际上影响杠杆机械效率大小的还有其他因素,请猜想:杠杆的机械效率还可能与(答案合理即可)有关.
如图为了提升重物,我们选用了粗细均匀重为G的杠杆,不计杠杆支点处的摩擦,先后把同一个重物挂在A、B两处,每次用力让杠杆上升同样的高度,下列说法正确是(   )

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A . 重物在A点处做的有用功多,机械效率高 B . 重物在A和B点处杠杆的机械效率相等 C . 重物在B点处做的额外功多,杠杆的机械效率高 D . 重物在B点处做的有用功多,杠杆的机械效率高
如图所示,工人用一均匀杠杄将重为1000N的货物匀速提高1m,如果动力臂与阻力臂之比为2∶1,而工人所用的拉力为600N。则在此过程中杠杆的机械效率为(保留一位小数),如果克服摩擦做功40J,则此杠杆的自重为N。

一人用50N的力往下按杠杆,把一个重为180N的物体举高0.5m,若该杠杆的机械效率是90%,则这个人所做的额外功是J,这个人将杠杆按下了m。
小明制作大跳台的模型。

  1. (1) 把跳台滑道上段简化成图甲的杠杠,O是支点,A是这段滑道的重心,若模型支架对滑道的力F作用在B点,沿bc线;

    ①画出F和F的力臂l1

    ②根据公式判断,F滑道上段所受的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”);

  2. (2) 用图乙装置模拟建造滑道,被匀速提升的模型部件重4N,拉力F为2.5N,此过程的机械效率为%。

某校物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件和机械效率,其探究过程如下:

  1. (1) 当杠杆静止在如图a)甲所示的位置时,杠杆处于(选填“平衡”或“不平衡)状态。同学们用如图a)乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态,测出此时的拉力大小为F1 , 发现F1l1≠F2l2 , 其原因是:
  2. (2) 如图a)丙所示装置,此时的杠杆类型与图b)中的类型相同;
  3. (3) 在图a)丙中,每个钩码的质量为m,O为支点(支点处摩擦忽略不计)。同学们将2个钩码悬挂在B点,在A点竖直向上拉动弹簧测力计,拉力为F,测得A、B两点上升的高度分别为s、h,则此次杠杆的机械效率为η=(用已知量和测量量表示)。