Question

11．如圖所示是一種小型千斤頂，當(dāng)手往下壓動(dòng)搖臂時(shí)，能把頂著的重物微微抬高一段很小的距離．把搖臂向上復(fù)位時(shí)，抬起的重物可以保持不動(dòng)，再按下?lián)u臂時(shí)，重物又被微微抬起．上下往復(fù)操作搖臂，重物便漸漸舉高．用這種千斤頂把某汽車的一個(gè)后輪頂起時(shí)，施加在搖臂上向下的壓力為100N，每壓一次，手向下移動(dòng)的距離是20cm，則每壓一次手對(duì)千斤頂做功20焦，壓120次后，后輪被抬高15cm，若汽車質(zhì)量4×10³kg，千斤頂支持其重量的30%，不考慮手使搖臂向上復(fù)位所作的功，該千斤頂?shù)臋C(jī)械效率是75%．

Answer 1

分析 （1）知道壓力和在壓力方向上移動(dòng)的距離，利用W=Fs求每壓一次手對(duì)千斤頂做功；
（2）求出壓120次做的功（總功），求出千斤頂對(duì)汽車施加的力，知道移動(dòng)的距離，可求千斤頂對(duì)汽車做的功（有用功），不考慮手使搖臂向上復(fù)位所作的功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求該千斤頂?shù)臋C(jī)械效率．

解答 解：（1）每壓一次手對(duì)千斤頂做功：
W=Fs=100N×0.2m=20J；
（2）壓120次做的總功：
W_總=20J×120=2400J，
由題可知，千斤頂對(duì)汽車施加的力：
F′=G×30%=mg×30%=4×10³kg×10N/kg×30%=1.2×10⁴N，
千斤頂對(duì)汽車做的功：
W_有用=F′s′=1.2×10⁴N×0.15m=1.8×10³J，
不考慮手使搖臂向上復(fù)位所作的功，該千斤頂?shù)臋C(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{1.8×1{0}^{3}J}{2400J}$×100%=75%．
故答案為：20；75%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功和機(jī)械效率的計(jì)算，因?yàn)轭}干內(nèi)容比較多，要求認(rèn)真閱讀，找出有用信息，靈活運(yùn)用所學(xué)公式即可正確解題．