Question

【题目】如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息:

(1)若不计杠杆自重和摩擦，求拉力F的大小;

(2)若实际拉力F为90 N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率.

Answer 1

【答案】(1)80N. (2)88.9%.

【解析】（1）如图，当杠杆从水平位置匀速转到图示位置时，OC、OD为阻力臂和动力臂

∵△OCA′∽△ODB′，

∴=，大小不变；

又∵FL1=GL2，阻力（物重G不变），

∴当杠杆匀速转动时，动力F的大小不变；

∵FLOB=GLOA，

∴F===80N；

（2）由表中数据可知，s=0.1m，h=0.2m，

W总=F′s=90N×0.1m=9J，

W有用=Gh=40N×0.2m=8J，

杠杆的机械效率：

η=×100%=×100%≈88.9%．

答：（1）若不计杠杆自重和摩擦，拉力F的大小为80N；

（2）若实际拉力F为90N，拉力做的总功为9J，杠杆的机械效率88.9%．