Question

（2006?青岛）螺旋常和杠杆连接在一起使用，达到省力的目的，那么螺旋时如何省力的呢？下面以举重螺旋（千斤顶）为例进行分析．右图为举重螺旋的结构示意图，设螺距为h，螺旋手柄末端到螺旋轴线的距离为L，当螺旋旋转一周时，重物被升高一个螺距．若这个螺旋的机械效率为η，用它将重力为G的物体举起，需要作用在手柄上的动力为F为多少？

Answer 1

分析：利用W=Gh先求出举重螺旋做的有用功；根据机械效率公式η=

W有

W总

×100%求出总功；再根据公式F=

W

s

即可求出该力．

解答：解：根据题意可知：螺旋旋转一周时，有用功W_有=Gh
当作用在手柄末端上的最小力为F时，此时力臂为L，当螺旋旋转一周时，F移动的距离是S=2πL
做的总功W_总=FS=F2πL
此时螺旋的机械效率为η=

W有

W总

×100%=

Gh

F2πL

，
所以最小的力F=

Gh

2πηL

答：需要作用在手柄上的动力为

Gh

2πηL

．

点评：解决此题的关键是找准哪是有用功，哪是总功．