Question

10．如圖所示，杠桿AB在豎直向下的拉力F作用下將一物體緩慢勻速提升，下表是提升物體時采集的信息：

OA/m	OB/m	物重G/N	A端上升的高度h/m	B端下降的距離s/m	做的額外功W額外/J
0.4	0.8	40	0.2	0.4	2

求：（1）有用功；
（2）拉力F的大小；
（3）杠桿的機械效率．

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力和被提升的高度，利用W=Gh求使用杠桿做的有用功；
（2）使用杠桿做的總功等于有用功加上額外功，可求總功，再利用W=Fs求拉力大�。�
（3）求出了有用功、總功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求杠桿的機械效率．

解答 解：
（1）使用杠桿做的有用功：
W_有用=G_物h=40N×0.2m=8J；
（2）使用杠桿做的總功：
W_總=W_有用+W_額外=8J+2J=10J；
由W_總=Fs得拉力：
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{10J}{0.4m}$=25N；
（3）杠桿的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{8J}{10J}$×100%=80%．
答：（1）有用功為8J；
（2）拉力F的大小為25N；
（3）杠桿的機械效率為80%．

點評 本題考查了使用杠桿時有用功、總功和機械效率的計算，明確有用功、額外功、總功和機械效率的關(guān)系是關(guān)鍵．