精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
1.小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,将重为270N的重物挂在杠杆的中点,用手竖直提起棒的另一端,使物体缓慢匀速提升,如图所示.
(1)若不计杠杆自身重力和摩擦,求拉力F的大小?
(2)若不计摩擦,杠杆是一根重为30N质地均匀的硬棒,小明利用杠杆将重物提升0.1m,则小明所做的有用功为多大?机械效率是多大?

分析 (1)由于拉力是竖直向上的,重物挂在杠杆的中点,所以动力臂是阻力臂的2倍.根据杠杆平衡条件求出拉力大小.
(2)知道重物上升的距离和时间,根据速度公式求出速度大小;知道重物重力和重物上升的距离,根据W=Gh求出有用功,知道杠杆在重力和杠杆中点上升的距离,根据W=Gh求出额外功;求出总功;根据机械效率公式求出机械效率.

解答 解:
(1)由于拉力作用在杠杆的另一端且方向是竖直向上的,重物挂在杠杆的中点,所以结合图示可知,动力臂是阻力臂的2倍,即$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}$=2;
不计杠杆自身重力和摩擦,由杠杆平衡条件可得:FL1=GL2
变形可得$\frac{F}{G}$=$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{1}{2}$;
则拉力:F=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×270N=135N;
(2)小明所做的有用功:W有用=Gh=270N×0.1m=27J,
硬棒重力作用在硬棒的中点处,因此硬棒重心上升的高度与重物上升的高度相同,均为0.1m,
克服硬棒重力所做的功为额外功,则W额外=Gh=30N×0.1m=3J,
所做的总功:W=W有用+W额外=27J+3J=30J,
机械效率:η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{27J}{30J}$×100%=90%.
答:(1)不计杠杆自身重力和摩擦,拉力F是135N.
(2)小明使用杠杆所做的有用功为27J,机械效率是90%.

点评 对于已知机械效率或要求机械效率的问题,想法求出有用功、总功,根据机械效率公式求出未知量.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

9.如图是某用电器工作时电功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量是电功.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:作图题

12.如图,带有风叶的小电动机1只,电热丝1根,开关两只(S1、S2),插头1只,导线若干.请你利用这些器材连成一个有冷、热两挡风的电路.要求:只闭合S1时吹冷风,只闭合S2时既无风又不发热,同时闭合S1、S2时吹热风.请用笔画线作导线按要求将虚线框中的元件连接起来.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

9.以下现象中属于光的折射的是(  )
A.墙上的“手影”B.玻璃幕墙的光污染
C.鱼缸中的金鱼“变大”D.湖面上树的倒影

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

16.即将参加中考的小明发现在家庭电路中,有两个灯泡正常发光时的亮度相同,于是他认为这两个灯泡的额定电功率一定相同.试问:小明的看法正确吗?为什么?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

6.在研究物质的属性的实验中,小明同学利用图甲所示的装置对100g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态.图乙是他根据记录的数据绘制的温度-时间图象.根据图象可知:
(1)实验中,将盛放冰的试管放在水中加热,而不是直接放在酒精灯火焰上加热,这样做得目的是使冰受热均匀;
(2)根据图乙可知,冰属于晶体(选填“晶体”或“非晶体”);
(3)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了4.2×103J的热量;(c=4.2×103J/kg•℃,c煤油=2.1×103J/kg•℃)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

13.如图所示是电阻甲和乙的U-I图象,则甲的电阻为20Ω;甲、乙串联在电路中,当电路中的电流为0.2A时,甲乙两端的总电压为6V.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

10.一个质量为0.5千克的物体在重力作用下竖直下落,它受到的阻力大小为1牛,则该物体受到的重力为4.9牛,重力与阻力的合力为3.9牛,这个过程中物体的运动状态发生(选填“发生”或“不发生”)改变.

查看答案和解析>>

同步练习册答案