Question

如图一装配线上的一个“机械手”，其固定点O为转轴，现它水平抓住一只重40N的工件G，并在O.5 s内匀速将这一工件提升了20 cm，而动力机械的功率为20 w．求：

（1）动力机械M至少要施加的推力；
（2）机械手做的有用功及机械效率．

Answer 1

分析：已知两个力臂和阻力求动力，利用杠杆原理计算即可．已知物体重力以及升高的高度利用W=Gh可求W；已知功率和时间可以求总功；然后计算机械效率．

解答：解：（1）这只机械手为一杠杆，根据杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂，则
F1=

F2L2

L1

=

40N×50cm

10cm

=200N
（2）有用功W_有=Gh=40N×0.2m=8J
总功W_总=Pt=20w×0.5s=10J
∴η=

W有

W总

=

8J

10J

=80%
答：（1）动力机械M至少要施加200N的推力；
（2）机械手做的有用功是8J，机械效率是80%．

点评：本题综合性强，需要学生熟知公式并灵活运用公式．