6.小明在探究利用杠桿做功的實(shí)踐活動(dòng)中,把重G為15N的重物掛在杠桿的中點(diǎn),用手豎直提起棒的一端,使物體緩慢勻速提升,如圖所示.
(1)不計(jì)杠桿自身重力和摩擦,求拉力F的大?
(2)如果杠桿是一根質(zhì)量均勻、重為5N的硬棒,若在2s內(nèi)將重物提升了0.1m,則小明使用杠桿所做的有用功是多大?機(jī)械效率是多大?

分析 (1)由于拉力總是豎直向上的,重物掛在杠桿的中點(diǎn),所以動(dòng)力臂是阻力臂的2倍.根據(jù)杠桿平衡條件求出拉力大。
(2)知道重物上升的距離和時(shí)間,根據(jù)速度公式求出速度大;知道重物重力和重物上升的距離,根據(jù)W=Gh求出有用功,知道杠桿在重力和杠桿中點(diǎn)上升的距離,根據(jù)W=Gh求出額外功;求出總功;根據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率.

解答 解:(1)由杠桿原理可知:FL1=GL2,即$\frac{F}{G}=\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}=\frac{1}{2}$,F(xiàn)=7.5N.
(2)所做的有用功為:W有用=Gh=15N×0.1m=1.5J,
所做的額外功為:W額外=Gh=5N×0.1m=0.5J,
總功為:W=W有用+W額外=1.5J+0.5J=2J,
機(jī)械效率為:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}=\frac{1.5J}{2J}$×100%=75%.
答:(1)不計(jì)杠桿自身重力和摩擦,拉力F是7.5N.(2)小明使用杠桿所做的有用功為1.5J.機(jī)械效率是75%.

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于已知機(jī)械效率或要求機(jī)械效率的問(wèn)題,想法求出有用功、總功,根據(jù)機(jī)械效率公式求出未知量.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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18.小李用圖甲所示裝置探究某固體熔化過(guò)程中溫度的變化情況.

(1)實(shí)驗(yàn)中宜用較小顆粒(填“較大顆!被颉拔⑿☆w!保菫榱耸軣峋鶆颍
(2)他將觀察到的溫度計(jì)示數(shù)變化情況記錄在如表中,請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在丙圖的坐標(biāo)紙上畫出該物質(zhì)熔化過(guò)程的溫度-時(shí)間圖象.
間/min01234567891011
溫度/℃-8-6-4-200001234
(3)某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)溫度是-3℃.
(4)在第2min時(shí),該物質(zhì)處于固態(tài),在第6min時(shí),該物質(zhì)處于固液共存態(tài).該物質(zhì)是晶體(選填“晶體”或“非晶體”).
(5)曉明認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)裝置中沒(méi)有用酒精燈加熱,所以不能完成,你的觀點(diǎn)是:能完成.

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(1)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)使甲圖中的杠桿在水平位置平衡,可以將杠桿左端的平衡螺母向左調(diào),或?qū)⒂叶说钠胶饴菽赶蜃笳{(diào);調(diào)平衡后,小明在乙圖所示位置處掛上3個(gè)鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在杠桿右端的B點(diǎn)掛上2個(gè)鉤碼.
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動(dòng)力/N阻力/N動(dòng)力
臂/cm
阻力臂/cm
4236
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請(qǐng)你對(duì)此作出評(píng)價(jià):沒(méi)有進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性.

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