初中物理杠杆机械效率公式和相关例题如下:
杠杆机械效率公式:η=W有用/W总。其中,W有用表示人们所做的有用功,W总表示人们所做的总功。
相关例题:
1. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,用这个滑轮组提升重物至二楼,物体重为600N,每个滑轮重为20N,不计摩擦和绳重,则该滑轮组最多可以提起多少N的物体?
答案:该滑轮组最多可以提起740N的物体。
解析:使用滑轮组时,所做有用功W有用=Gh,而总功W总=Fs(s为绳子的有效长度)。由于使用动滑轮时,要克服动滑轮的重做额外功,所以机械效率η=W有用/W总<1。根据机械效率公式η=G/(nF)(n为承担动滑轮绳子的段数),可求得F=(G-G')/n。不计摩擦和绳重时,F=W总/s=(G-G')/(n(G+G'))=(600N-20N)/(2×(600N+20N))≈96.7%。由于使用的是滑轮组,所以n>2,即至少有3段绳子承担物重。因此,该滑轮组最多可以提起的物体为(G'+G)/n=(620N+20N)/3≈213.3N。
2. 一根粗细均匀的杠杆在竖直悬挂时处于平衡状态,当它转动到水平位置时,仍保持平衡状态。则下列说法正确的是( )
A. 阻力与阻力臂的乘积不变
B. 阻力与阻力臂的乘积变小
C. 阻力变大,阻力臂不变
D. 阻力臂变小,动力臂不变
答案:A. 阻力与阻力臂的乘积不变。根据杠杆平衡条件可知,在水平位置转动时,动力臂和阻力臂不变,但阻力不变(因为杠杆转动前后力的大小、方向均不变),所以阻力与阻力臂的乘积也不变。
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初中物理杠杆机械效率公式为:η=W有用/W总。其中,W有用表示人们所做的有用功,W总表示总功。相关例题:
假设一个小孩用15N的水平力,刚好能将重力为20N的箱子匀速拉动,小孩对箱子做的功为W1,小孩的拉力F1对箱子做的功为W2,则W1=Fs=15N2m=30J,W2=W有用=20N2m=40J,机械效率η=W有用/W总=40J/45J≈88.9%。
以上就是杠杆机械效率公式的应用。在解题时,需要注意有用功和总功的区别,并代入公式进行计算。同时,机械效率是一个重要的物理量,它反映了机械性能的优劣。
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初中物理杠杆机械效率公式和相关例题常见问题如下:
一、杠杆机械效率的计算公式:
1. 杠杆的机械效率公式为:η = (W有用 / W总) x 100%。其中,W有用表示人克服重力所做的有用功,W总表示杠杆的总功。
2. 如果杠杆属于轻质杠杆的话,那么有:F = (G x L)/(h x L'),其中F表示力,G表示物体的重力,L表示力臂长度,h表示物体的高度。
二、例题:
假设一个杠杆的长度为1m,一端挂着重力为5N的物体,另一端通过滑轮组拉着重物。已知动滑轮的重力为2N,物体上升的高度为20cm,人拉绳子的力为30N。求杠杆的机械效率。
三、常见问题:
1. 杠杆的平衡条件是什么?
答:杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
2. 如何判断杠杆是省力、费力还是等臂杠杆?
答:当动力臂大于阻力臂时,杠杆是省力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,杠杆是等臂杠杆;当动力臂小于阻力臂时,杠杆是费力杠杆。
3. 如何提高杠杆的机械效率?
答:可以通过减小摩擦力和额外功来提高杠杆的机械效率,例如选择合适的润滑剂和轴承,保持杠杆清洁和光滑,避免过度使用杠杆等。
4. 如何计算滑轮组的机械效率?
答:滑轮组的机械效率公式为:η = (W有用 / W总) x 100%,其中W有用表示人克服所有动滑轮重和物体重的重力所做的有用功,W总表示人拉绳子的总功。
以上就是初中物理杠杆机械效率公式和相关例题常见问题的解答,希望对你有所帮助。
