Question

10．如圖所示，用始終豎直向上的力F勻速拉動(dòng)較長(zhǎng)的杠桿，使重為18N的物體緩慢升高0.1m，拉力大小為8N，拉力移動(dòng)的距離為0.25m．該杠桿的機(jī)械效率為90%，此杠桿屬于省力（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿．在抬高的過程中，F(xiàn)的大小不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）已知拉力的大小和拉力移動(dòng)的距離，根據(jù)公式W=Fs可求拉力所做的功；還知道物體的重力和物體升高的高度，根據(jù)公式W=Gh可求有用功；有用功和總功的比值就是機(jī)械效率；
（2）杠桿使用起來比較省力，則為省力杠桿；
（3）分析物體在升起過程中拉力的力臂即重力力臂的變化，根據(jù)平衡條件得出結(jié)論．

解答 解：（1）有用功為W_有=Gh=18N×0.1m=1.8J；
拉力所做的功為W_總=Fs=8N×0.25m=2J，
杠桿的機(jī)械效率為η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{1.8J}{2J}$×100%=90%；
（2）此杠桿使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，比較省力，屬于省力杠桿．
（3）若使杠桿如圖平衡，在抬高的過程中，拉力的力臂變長(zhǎng)，阻力的力臂也變長(zhǎng)，但兩力的力臂的比值不變，又由于懸掛物體的重力不變，所以根據(jù)杠杠的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂可知，拉力的大小不變．
故答案為：90%；省力；不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用杠桿時(shí)機(jī)械效率的計(jì)算、杠杠類型的判斷和杠杠平衡條件的應(yīng)用．熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)是解題關(guān)鍵．