小娟同学根据佛山正在创建的高新材料产业园需要,设计了一个通过强大压力改变材料内部结构和强度的实验装置.
实验原理如图所示,左边圆柱形容器内液体直径和小活塞直径均为D
1,右边大圆柱容器内液体直经和大活塞直径均为D
2.
(1)图中ABC是______杠杆,当A点受到向下的力作用时阀门1和阀门2的开闭情况如图所示.当A点受到向上的力作用时,阀门2处在______(填“闭合”或“打开”)状态.
(2)小活塞产生向下的作用力为F
1,若两活塞下端受到液体的压强相等,则作用在大活塞上的力F
2大小为多少?
(3)假设作用在杠杆左端A点向下的平均作用力为F,杠杆左端A点下降距离为H,作用在实验材料E点向上的作用力为F
3,小活塞下降距离为h
1,若大小活塞和液体传动过程中的能量损失不能忽略,试求此实验装置的机械效率.如何通过改变实验装置才能使实验材料上获得更大的作用力(至少写出两种方法).
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