杠杆的机械效率知识点题库

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的钩码挂在轻质杠杆上，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，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为S，则杠杆的机械效率η=　　（用题中字母表示）．若将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，设此时弹簧测力计的示数为F′，杠杆的机械效率为η，若不计转轴O处的摩擦，则：F′ F，η′ η（填“＞”、“=”或“＜”）．

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（不计摩擦）．

（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点始终竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计，拉力为F₁ ，测得A、B两点上升的高度分别为h₁、h₂ ，则在拉动过程中F₁的大小（变大/不变/变小），杠杆的机械效率为η=　．（用物理量的符号表示）
（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h₂ ，则弹簧测力计的示数将（大于/等于/小于）F₁ ，此次弹簧测力计做的功将（大于/等于/小于）第一次做的功．
（3）他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h₂ ，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比（最大/最小/三次相等）．

某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率．保持O点位置不变，竖直向上拉动弹簧测力计使重为G的钩码缓慢匀速上升，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出C、B两点上升的高度为h₁、h₂ ．则下列说法正确的是（　　）

A . 杠杆机械效率的表达式为 $\text{[math]}$ B . 杠杆机械效率的表达式为 $\text{[math]}$ C . 在如图水平位置拉升时F×OB=G×OA D . 若弹簧测力计始终竖直向上拉，则测力计示数不断变化

如图所示，物体重150N，挂在杠杆中点，人用100N的竖直向上将物体提高0.5m，在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A . 人用的拉力所做的功为100J B . 用杠杆提升货物所做的有用功为50J C . 额外功为25J D . 杠杆的机械效率为75%

如图所示是某建筑工地上使用的塔式起重机，在一次操作过程中起重机将质量为500kg的建筑材料竖直提升了12m，用时15s．（g=10N/kg）．求：

（1）起重机提起建筑材料所做的有用功；
（2）提升过程中该起重机的电动机功率为8kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？

如图中测力计的示数F始终为2.5N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升高度h为0.3m，则拉力做的总攻为 J，机械效率为．

如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m．拉力所做的功为J，有用功为J，杠杆的机械效率为%．

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，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为S，则杠杆的机械效率η=（用题中字母表示）．若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数F′（＞/=/＜）F，杠杆的机械效率 η′（＞/=/＜）η．

小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，猜想A：可能与悬挂重物位置有关，猜想B：可能与物体的质量有关，为此设计了以下三个方案：（1）在A处悬挂质量不同的钩码，（2）在A、B两处悬挂质量不同的钩码（3）在A、B两处悬挂质量相同的钩码.下列说法正确的是（）

A . （1）方案能探究猜想A B . （2）方案能探究猜想B C . （3）方案能探究猜想A D . （3）方案能探究猜想B

为了测量杠杆的机械效率，并研究杠杆的机械效率的大小与哪些因素有关，聪聪和明明设计了如图所示的实验装置：

（1）聪聪把两个钩码挂在如图所示的B点，用弹簧测力计在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测得弹簧测力计示数为F，并测得A、B两点上升的高度分别为h₁和h₂ ，已知每个钩码质量为m，则上述过程中木质杠杆的机械效率的表达式为η=；（用已知或测量物理量的符号表示）
（2）明明在聪聪实验后，用一根大小外形完全相同的铁质杠杆代替原来的木质杠杆，然后仍然把两个质量为m的钩码挂在B点，用弹簧测力计在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使得A、B两点上升的高度分别为h₁和h₂ ，他发现前后两次实验中，拉力所做的（选填“有用功”、“额外功”或“总功”）是相同的；然后他们经过进一步的分析得出：在其它条件都相同时，杠杆自身重力变大，杠杆的机械效率将（选填“变大”、“变小”或“不变”）

如图所示，起重机将一箱设备沿竖直方向匀速吊装到施工高台上，设备重4000N，施工台距离地面的高度为3m．动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N．（取g=10N/kg），求：

（1）起重机的质量为8t，工作时用支架将汽车的轮胎支离开地面．如果地面能承受的最大压强是7×10⁴Pa，支架与地面接触的总面积是多少？
（2）起重臂OA长12m，且与水平方向夹角为30°．支撑臂与起重臂垂直，作用点为B，且OB=4m，求支撑臂给起重臂的支持力（忽略起重臂自重，cos30°≈0.87）．
（3）起重机做功的机械效率．

小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，所用的杠杆是一根质量均匀、重为5N的硬棒，他将棒的一端固定，把重为15N的物体挂在棒的中点，然后用手缓慢竖直向上提起棒的另一端，如图所示，若把物体提升了10cm，则小明作用在杠杆上的拉力是N，此过程中杠杆的机械效率是。保持拉力方向不变，让重物继续匀速上升，则拉力大小将（变大/变小/不变）

小明用如图所示的实验装置探究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h ，弹簧测力计的示数为F ，其移动的距离为s ，则杠杆的机械效率η＝(用题中给出的物理量表示)．若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数F′(选填“＞”“＝”或“＜”)F ，杠杆的机械效率η′(选填“＞”“＝”或“＜”)η.

工人用杠杆将重为180N的物体匀速提升0.5m，做了100J的功。求：

（1）提升物体做的有用功；
（2）杠杆的机械效率。

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码缓缓上升．

（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：．

（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

次数

钩码悬挂点

钩码总重

G/N

钩码移动距离

h/m

拉力

F/N

测力计移动距离

s/m

机械效率

η/%

A点

1.5

0.10

0.7

0.30

71.4

B点

2.0

0.15

1.2

0.30

83.3

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：；

请简要说明两条理由：

①；

②．

小明用如图所示的实验装置探究“杠杆的机械效率”实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，移动的距离为s，则杠杆的机械效率为η；若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，杠杆的机械效率η′；则η′（选填“>”、“=”或“<”）η。

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有一根重 $\text{[math]}$ ，粗细均匀的木棒OD，平均分成四个等份，如图所示。在A点悬挂一重300N的物体，在D点施加一竖直向上的力F，把物体匀速提升0.2m，不计摩擦，则木棒的机械效率为。

甲、乙、丙三人用图中所示装置打捞水中重物。端点为A、B的木棒中点为C，端点为D、H的木棒中点为E；两根木棒质地均匀，均为圆柱体，重力均为150N；重物的体积为 $\text{[math]}$ 、重力为1200N；A、B、H是三人对木棒施力的作用点，C与D之间、E与重物之间均通过轻绳相连，打捞过程中两根轻绳始终紧绷，三人用竖直向上的力使两根木棒始终以相同的速度同步匀速提升重物，最终将重物打捞出水。（不计轻绳的质量及水的阻力，g=10N/kg， $\text{[math]}$ ）

（1）重物浸没在水中时受到的浮力大小为多少？
（2）重物浸没在水中时，打捞过程中轻绳对D点的拉力大小为多少？
（3）若重物浸没在水中时，被提升的高度为1m，请计算整个装置在此过程中的机械效率。

如图所示，将一个重为G的钩码悬挂在杠杆OC的中点处，在杠杆的另一端C处施加一个竖直向上的力F，将钩码举高h，则其机械效率为；若将钩码移到B处，仍将钩码举高h，则杠杆的机械效率会（选填“不变”“变大”或“变小”）

如图所示，杠杆MN可绕O点转动，A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点的距离为D环O点距离的一半，父子俩在吊环上做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环。求：

（1）若不计杠杆和吊环的重以及转轴间的摩擦，为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用多大的力拉吊环D。
（2）若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.4m，父亲要做多少功。
（3）父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为多少。

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