Question

（6分）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90N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率。

Answer 1

（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；
∵FL_OB=GL_OA，
∴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%．