Question

10．家住農(nóng)村的小新同學(xué)想測(cè)家中一頭肥豬有多重，但家里只有一個(gè)量程較小的彈簧測(cè)力計(jì)，于是他設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量方案如圖所示，他將豬用繩綁住掛在木棒上的B點(diǎn)，將棒的一端（O點(diǎn)）放在臺(tái)階上．用掛在A端的彈簧測(cè)力計(jì)拉起木棒的另一端使木棒剛好達(dá)到水平位置，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F=320N，OA=1.6，mOB=0.4m，求：
（1）若不計(jì)木棒的重力，他測(cè)出的豬重G是多少？
（2）如果豬的實(shí)際重力為1200N，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)同上，且豬被拉離地面升高了0.1m，做的有用功是多少？此時(shí)，小新用力F拉彈簧測(cè)力計(jì)向上升高了0.4m，他做的總功是多少？
（3）小新同學(xué)測(cè)豬重使用的杠桿裝置的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道力臂和拉力的大小，利用杠桿的平衡條件求豬重；
（2）利用W=Gh求小明做的有用功；利用W=Fs求總功；
（3）利用效率公式求測(cè)豬重使用的杠桿裝置的機(jī)械效率．

解答 解：（1）根據(jù)杠桿的平衡條件：
F×OA=G×OB，
即：320N×（1.2m+0.4m）=G×0.4m，
解得：G=1280N，
（2）W_有用=G_實(shí)際h=1200N×0.1m=120J；
彈簧測(cè)力計(jì)提高的高度s=0.4m，
W_總=Fs=320N×0.4m=128J，
（3）杠桿的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{120J}{128J}$×100%≈94%．
答：（1）小李同學(xué)測(cè)出的豬重是1280N；
（2）小李做的有用功120J；總功為128J；
（3）杠桿裝置的機(jī)械效率是94%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用、使用滑輪組有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，學(xué)以致用．