Question

（2009?寧夏）[物理-選修2-2]
（1）常見的傳動方式有

皮帶傳動

、

齒輪傳動

、

摩擦

輪傳動等．齒輪傳動的傳動比是主動輪與

從動輪

的轉(zhuǎn)速之比，傳動比等于

從動輪

與

主動輪

的齒數(shù)之比．
（2）液壓千斤頂是利用密閉容器內(nèi)的液體能夠把液體所受到的壓強(qiáng)向各個(gè)方向傳遞的原理制成的．圖為一小型千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖．大活塞A的直徑D₁=20cm，小活塞B的直徑D₂=5cm，手柄的長度OC=50cm，小活塞與手柄的連接點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸O的距離DO=10cm．現(xiàn)用此千斤頂使質(zhì)量m=4×10³ kg的重物升高了h=10cm．g取10m/s²，
求（�。┱叽饲Ы镯�?shù)男�率�?0%，在這一過程中人做的功為多少？
（ⅱ）若此千斤頂?shù)男�率�?00%，當(dāng)重物上升時(shí)，人對手柄的作用力．

Answer 1

分析：（1）機(jī)械傳動按傳力方式分，可分為摩擦傳動和嚙合傳動，摩擦傳動又分為摩擦輪傳動和帶傳動等，嚙合傳動可分為齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、鏈傳動等等；按傳動比又可分為定傳動比和變傳動比傳動．
（2）（ⅰ）人做的功乘以效率等于重物的重力勢能的增加量，根據(jù)能量守恒定律列式；
（ⅱ）根據(jù)能量守恒定律，人做的功等于重物的重力勢能的增加量；
根據(jù)液體體積不變求解出D點(diǎn)下降的距離，求出C點(diǎn)移動的距離，最后根據(jù)功的定義式列式求解．

解答：解：（1）機(jī)械傳動按傳力方式分，可分為摩擦傳動和嚙合傳動，摩擦傳動又分為摩擦輪傳動和帶傳動等，嚙合傳動可分為齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、鏈傳動；
轉(zhuǎn)速比等于角速度比；齒輪傳遞邊緣點(diǎn)線速度相等；齒數(shù)比等于周長比，也等于半徑比；根據(jù)v=ωr，角速度比等于半徑比的倒數(shù)；故轉(zhuǎn)速比等于齒數(shù)比的倒數(shù)；
故答案為：皮帶傳動，齒輪傳動，摩擦，從動輪，從動輪，主動輪；
（2）（ⅰ）根據(jù)能量守恒定律，人做的功乘以效率等于重物的重力勢能的增加量，故：
W=

mgh

80%

=

5

4

×4×103×10×0.1J=5000J；
（�、。〥點(diǎn)下降高度為：H=

1 4 πD2

1 4 πd2

h=16h=1.6m；
故人手作用點(diǎn)移動距離為：l=

OC

OD

H=5H=8m；
人做的功等于物體重力勢能的增加量，故W=mgh=4×10³×10×0.1J=4000J；
故推力為：F=

W

l

=

4000J

8m

=500N；
答：（ⅰ）人做的功為5000J；
（�、。┤藢κ直�的作用力為500N．

點(diǎn)評：本題第一問關(guān)鍵熟悉常見的傳遞方式并能結(jié)合公式v=ωr分析；第二問關(guān)鍵根據(jù)能量守恒定律列式求解，明確千斤頂省力不省功．