杠杆的机械效率 物体的位置上次在补物理时老师跟我们说若杠杆自重比较明显的话(就是只忽略摩擦不忽略杠杆自重),杠杆的机械效率还会与物体挂的位置有关.O是支点,A是动力作用点,B是
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/22 16:28:26
杠杆的机械效率 物体的位置上次在补物理时老师跟我们说若杠杆自重比较明显的话(就是只忽略摩擦不忽略杠杆自重),杠杆的机械效率还会与物体挂的位置有关.O是支点,A是动力作用点,B是
杠杆的机械效率 物体的位置
上次在补物理时老师跟我们说若杠杆自重比较明显的话(就是只忽略摩擦不忽略杠杆自重),杠杆的机械效率还会与物体挂的位置有关.
O是支点,A是动力作用点,B是阻力作用点,B可以在杠杆上任意移动.
动力为F,力臂为F1,F1始终与杠杆重合,F的作用线始终与杠杆垂直,作用点也不变.
阻力为G(就是那个物体),力臂为F2.
忽略摩擦力存在.那又长又不直的的是墙壁.
而杠杆自重……姑且设为S吧……
忘了说,我是初中生,物理才学两年,所以解释时最好弄简单点.
杠杆的机械效率 物体的位置上次在补物理时老师跟我们说若杠杆自重比较明显的话(就是只忽略摩擦不忽略杠杆自重),杠杆的机械效率还会与物体挂的位置有关.O是支点,A是动力作用点,B是
设杠杆对O点的力臂为L,并且F作用下,使重物提升距离H1,则有:
G提升高度:H2=(F2/F1)*H1
杠杆重心提升高度:H3=(L/F1)*H1
力矩平衡:F*F1=G*F2+S*L
能量守恒:F*H1=G*H2+S*H3
机械效能=G*H2/(F*H1)=G*H2/(G*H2+S*H3)=1/[1+S*H3/(G*H2)]
由于S*H3/(G*H2)=S*(L/F1)*H1/[G*(F2/F1)*H1]=S*L/(G*F2)
从上式中可看出,S,L,G是已知固定量,而F2即物体与O点的力臂与物体的悬挂位置有关,因此机械效能与物体悬挂位置是有关的,并且
机械效能=1/[1+S*L/(G*F2)]=G*H2/(G*H2+S*H3)
简单解释:做几个极端情况的下解释帮你来理解这道题.
设定杠杆的重心在A点处,杠杆势能的变化量就是F对杠杆所做的无用功.
1、如果物体悬挂在0点,那么不论F如何作用杠杆,F对物体所做的有用功都等于0(物体提升高度为0),F做的功都变成杠杆的重力势能的增加量,因此,机械效率为0.
2、如果物体悬挂在A点,那么F做的功W1,杠杆的重力势能增加量W2,物体的重力势能增加量W3,则
W1=W2+W3
机械效能=W3/W1>0
很显然,例子1和例子2唯一不同的就是物体的悬挂位置,也因此导致了机械效能的不同,就是说机械效能与物体的位置有关.
如果杠杆的质量忽略不计,很明显,不论物体在哪,机械效能均等于100%,也就是说,机械效能与物体的位置无关.
现在明白了吗?