杠杆的机械效率知识点

1.定义
有用功跟总功的比值。
2.公式
η=

\frac{W_{有}}{W_{总}} \times 100 %

\frac{W_{有}}{W_{有} + W_{额}} \times 100 %

（不计绳重及摩擦）
3.有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
4.提高机械效率的方法
（1）减小机械自重
（2）减小机件间的摩擦

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如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为 N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为 %．在竖直向上匀速拉动弹簧测力计的过程中，力F对O点的力臂．

小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，将重G为200N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）如杠杆是一根重为50N质量均匀的硬棒，小明利用杠杆将重物提升0．l0m，小明使用杠杆的机械效率是．
（2）若将该物体的悬挂点离支点近一点，匀速提升时杠杆的机械效率将．（选填“变大”、“变小”或“不变”）

如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个杠杆（省力/费力/等臂）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F=500N，则此杠杆的机械效率为　

在下列实验过程中，机械的机械效率会发生变化的是（　　）

A . A．杠杆中，先后将同一重物挂在A、B两点，在末端用竖直向上的力提升到相同的高度

B . 定滑轮中，改变拉力方向，先后将同样的两个钩码匀速提升到不同的高度

C . 同一滑轮组中，先后用甲、乙两种方式将同一重物匀速提升到相同的高度

D . 斜面中，用沿斜面方向的拉力两次以不同的速度将同一重物匀速从B搬到A

小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，杠杆一端固定，中点处挂有一重力G为20N的重物，现用手竖直提起杠杆的另一端，使物体缓慢匀速提升（摩擦忽略不计）．

（1）若不计杠杆自重，求拉力F的大小？
（2）若杠杆是一根自重为5N、材料均匀的硬棒，将重物提升的高度h为0．L0m，小明使用杠杆所做的有用功W_有用为多大？机械效率η是多大？

如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA= $\text{[math]}$ OC，B为OC的中点．在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%．提升该物体做的有用功是 J，木棒重为 N（不计摩擦）．

小明用如图所示的杠杆在B处提升重物，O为支点，将重20N物体提升0.5m，此杠杆属于（省力/费力）杠杆，小明对杠杆做的有用功为J，若将拉力位置移到C处，仍将该物体提升0.5m，与原来相比机械效率（变小/不变/变大）

如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA= $\text{[math]}$ OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，则木棒重为N（不计摩擦）．

如图所示，一根均匀的细木棒OC，OC=4OA，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.2 m，木棒的机械效率为90%，提升该物体做的有用功是J，木棒重为N。（不计摩擦）

如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=1/4OC，B为OC的中点．在C点用始终竖直向上的50N的拉力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.1m．提升该物体做的有用功是Ｊ，总功是Ｊ，木棒的机械效率为，木棒重为N（不计摩擦）．

如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为%，使用该杠杆做额外功的一个原因是．

李华同学利用如图所示的装置提起水中的物块，下列判断正确的是（）

A . 装置中的滑轮是定滑轮 B . 物块上表面露出水面前，所受浮力不断减小 C . 装置中的AOB是省力杠杆 D . 装置的机械效率可以达到100%

小明在探究杠杆机械效率的实验中，将重为30N的物体G挂在一粗细相同质量均匀的长硬棒的中点，在棒的另一端用竖直向上的拉力将物体缓慢匀速提升时效率是75%，若不计摩擦，杠杆自重为N。

如图，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端．沿斜面向上的拉力为2N，斜面长4m，高1m．则拉力做的有用功为J，斜面的机械效率为．

图片_x0020_100016

如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，则杠杆的机械效率为，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将（变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。

图片_x0020_100015

小刚同学想测量家中一头肥猪的重，如图所示，他用绳将猪绑住挂在木棒的B点，将棒的一端O放在石坎上，人通过挂在A端的测力计拉起木棒的另一端，是木棒刚好达到水平位置；已知测力计的示数F＝320N，OA＝1.6m，OB＝0.4m。问：

（1）请你根据以上数据计算猪的重力大约是多少？
（2）你认为利用这种方法测出的猪的重力比实际重力偏大还是偏小，并说明产生误差的原因是什么？
（3）如果猪的实际重力为1200N猪被拉离地面0.1m，这个过程杠杆装置的机械效率是多少？

用如图的实验装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m（不计转轴O处的摩擦，钩码重不变），则此时杠杆的机械效率η为；若将钩码移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为η′，η′η（填“大于”、“小于”或“等于”）。

左图是2022北京冬奥会的滑雪大跳台，右图是小明制作大跳台的模型。

（1）把跳台滑道上段简化成图1的杠杆， $\text{[math]}$ 是支点，A是这段滑道的重心，若模型支架对滑道的力 $\text{[math]}$ 作用在 $\text{[math]}$ 点，沿 $\text{[math]}$ 线。
①画出 $\text{[math]}$ 的力臂 $\text{[math]}$ ；
②根据公式判断， $\text{[math]}$ 滑道上段所受的重力（选填“大于”“等于”“小于”）。
（2）用图2装置模拟建造滑道，被匀速提升的模型部件重4N，拉力 $\text{[math]}$ 为2.5N，此过程的机械效率为%。

明代学者宋应星（江西人）著有《天工开物》，如图所示，是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景，桔槔属于（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），使用时，机械效率η1（选填“>”“<”或“=”）。

如图甲所示，AB是一根质地均匀的木棒，重为10N，长为20cm，将A端固定，在B点施加竖直向上的力F，使其水平静止。则：

（1）画出F的力臂；
（2）求F的大小；
（3）若在AB的重心所在点O处挂一个重为20N的重物G，拉力大小变为F木棒仍然水平静止（如图乙所示）。求F的大小；
（4）小明想到杠杆也是一种简单机械，可用乙丙两种方式提升重物G。若乙丙两种方式提升同一重物，机械效率分别为η₁和η₂ ，不计摩擦，请从功的角度分析η₁和η₂的大小关系。

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