图中均匀杠杆和动滑轮的自重均为G0,杠杆上的重物挂在中点,两装置中所提物体重均为G,不计绳子的重和装置内的摩擦,求:
(1)竖直向上的拉力之比F1:F2=?
(2)两装置的机械效率之比η1:η2=?
网友回答
解:
(1)∵杠杆平衡,
∴F1×L=G×+G0×,
∴F1=(G+G0),
∵不计绳子的重和装置内的摩擦,
∴F2=(G+G0)
∴F1:F2=(G+G0):(G+G0)=3:2;
(2)使用杠杆,
W有用1=Gh,
W总1=F1s=F1×2h,
η1===,
使用滑轮组,W有用=Gh,W总=F2×3h,
η2===,
η1:η2=:===1:1
答:(1)竖直向上的拉力之比F1:F2=3:2;
(2)两装置的机械效率之比η1:η2=1:1.
解析分析:(1)知道物重和杠杆重、动力臂和阻力臂的关系,利用杠杆平衡条件求拉力F1;知道物重和动滑轮重,利用F=(G物+G轮)求拉力F2;再求出两拉力的比值;(2)使用杠杆,W有用=Gh,W总=F1s,s=2h;使用滑轮组,W有用=Gh,W总=F2s,s=3h;分别求出机械效率,再求比值.
点评:本题考查了杠杆平衡条件的应用、机械效率的计算,知识点多、比较复杂,要求灵活运用所学公式.