Question

3．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：

物重G/N	0A/m	0B/m	A端上升的髙度h/m	B端下降的竖直距离s/m
40	0.8	0.4	0.2	0.1

（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90N，求拉力做的功；
（3）此杠杆的机械效率．

Answer 1

分析 （1）根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂计算拉力大小；
（2）已知拉力和移动的距离，根据W=Fs计算拉力做的功；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$计算杠杆的机械效率．

解答 解：（1）不计杠杆自重和摩擦，由杠杆平衡条件得：G×OA=F×OB，
40N×0.8m=F×0.4m，
解得：F=80N；
（2）拉力所做的功W=Fs=90N×0.4m=36J；
（3）杠杆的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{40N×0.2m}{90N×0.1m}$×100%≈88.9%．
答：（1）若不计杠杆自重和摩擦，拉力F为80N；
（2）若实际拉力F为90N，拉力做的功为36J；
（3）此杠杆的机械效率为88.9%．

点评 本题考查了杠杆平衡条件的应用、功和机械效率的计算，条件已知，难度不大．