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利用此实验装置测量杠杆

发布时间:2024-01-05 23:14:48

1. 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,

(1)在步骤②中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定.
(2)有用功为回W=Gh1,总功答W=Fh2,则机械效率的表达式η=

W有
W总
×100%=
Gh1
Fh2
×100%.
(3)有用功是提升钩码所做的功,额外功主要是克服杠杆重力做的功,影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例;提升的钩码重一定,重物升高的距离一定,说明有用功一定,所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力.
(4)杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆重做额外功,并且W+W=W
设杠杆重心升高的距离为h,则有:Gh1+Gh=Fh2,而G不变,h1不变,G不变,钩码从A点到C点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度减小,杠杆升高的距离h变小,
所以Gh1+Gh变小,所以Fh2也变小;由η=
Gh1
Fh2
可知,杠杆的机械效率变大.
故答案为:(1)匀速竖直向上拉动;(2)
Gh1
Fh2
×100%;(3)杠杆的自重;(4)变大.

2. 某实验小组利用如图所示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支

(1)有用功为抄W =Gh 1 ,总袭功W =Fh 2 ,则机械效率的表达式η=
W 有
W 总
×100%=
Gh
Fs
×100%.
(2)有用功是提升钩码所做的功,额外功主要是克服杠杆重力做的功,影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例;提升的钩码重一定说明有用功一定,所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力,因此要想提高该杠杆机械效率,需减小杠杆自重.
(3)钩码的悬挂点在A点时,由杠杠的平衡条件得G?OA=F?OB;悬挂点移至C点时,由杠杠的平衡条件得G?OC=F?OB,经对比发现,由OA到OC力臂变大,所以拉力F也变大,杠杆提升的高度减小,额外功减小,因此杠杆的机械效率变大.
故答案为:(1)
Gh
Fs
×100%;(3)减小杠杆的自重;(4)变大.

3. 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉

(1)杠杆的机械效率:η=

W有
W总
=
Gh
FS

(2)根据图示可知,将钩码移动到B点时,阻力回和阻答力臂都不变,动力臂减小,由F1L1=F2L2可知,动力将增大,即F′>F;
由于有用功和额外功均不变,则总功也不变,故机械效率不变,即η′=η.
故答案为:
Gh
FS
;>;=.

4. 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,

(1)匀速 2mgh 2 /Fh 1 (2)大于小于变大(3)最大(4)杠杆的自重

5. 某同学利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下: (1)用轻绳悬挂材料均匀的条形杠杆一端的

(1)/ GH2(FH1)
(2)杠杆上克服重力的额外功率所做的工作,额外的版功率可降低机械效率权增加。
(3)业主,A,C点在什么位置啊?如果你从交流,这是接近的支点O,然后有用的工作一样,因为阻力臂(重臂)减少到相同的高度,重量GF将需要拉起高度h2增加,也总增加,因此机械效率应该降低,而A,C,这是远离支点O,然后这些增加的机械效率。

6. 如图所示,利用此实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩

(1)弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.1N,指针指在第5个小格,所以版示数为权0.5N;
用杠杆提起货物,对货物做的功是有用功,W有用=Gh=1N×0.1m=0.1J;
对整个杠杆做的功是总功,W=Fs=0.5N×0.3m=0.15J;
则杠杆的机械效率:η=

W有用
W总
×100%=
0.1J
0.15J
×100%≈66.7%;
额外功产生的原因:由于使用杠杆时克服杠杆的重做功、克服摩擦做功.
(2)根据表中的实验数据不能得出实验结论;
原因:分析机械效率的影响因素采取控制变量法,研究提起的物重和机械效率的关系时,应保持钩码挂的位置不变;应进行多次实验,分析多组数据,才能得出正确结论,仅根据一次实验数据得出结论是不科学的.
故答案为:(1)0.5;66.7;由于使用杠杆时需要克服摩擦做功(或克服杠杆的重做功);
(2)不能;①两次实验时钩码没有挂在同一位置;②仅根据一次实验数据得出结论是不科学的.

7. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩

A、弹簧测力计的分度值是0.1N,读数是:0.5N;故A错误;
B、有用功:W有用=Gh=1N×回0.1m=0.1J;
总功:W=Fs=0.5N×0.3m=0.15J;
机械效率答:η=

W有
W总
×100%=
0.1J
0.15J
≈66.7%,故B正确;
C、根据图示可知,阻力为钩码重G,只有当杠杆在水平位置时,阻力臂为OA,因此C错误;
D、将同一物体由悬挂的A点变为B点时,物体的力臂变大,由杠杠的平衡条件可知拉力F变大;杠杆提升的高度减小,额外功减小,因此有用功占总功的比值变大,即杠杆的机械效率变大.故D错误.
故选B.

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