Question

【題目】如圖所示，杠桿在豎直向下拉力F的作用下將一物體緩慢勻速提升，下表是提升物體時采集到的信息:

(1)若不計杠桿自重和摩擦，求拉力F的大小;

(2)若實際拉力F為90 N，求拉力做的總功及杠桿的機械效率.

Answer 1

【答案】(1)80N. (2)88.9%.

【解析】（1）如圖，當杠桿從水平位置勻速轉到圖示位置時，OC、OD為阻力臂和動力臂

∵△OCA′∽△ODB′，

∴=，大小不變；

又∵FL1=GL2，阻力（物重G不變），

∴當杠桿勻速轉動時，動力F的大小不變；

∵FLOB=GLOA，

∴F===80N；

（2）由表中數據可知，s=0.1m，h=0.2m，

W總=F′s=90N×0.1m=9J，

W有用=Gh=40N×0.2m=8J，

杠桿的機械效率：

η=×100%=×100%≈88.9%．

答：（1）若不計杠桿自重和摩擦，拉力F的大小為80N；

（2）若實際拉力F為90N，拉力做的總功為9J，杠桿的機械效率88.9%．