Question

4．如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离．工人在2s时间里，用100N的力，向下压动摇臂50cm，把重10³N的重物抬高4cm．求工人做功的功率和千斤顶的机械效率．

Answer 1

分析 知道工人用的力和向下压动摇臂的距离，根据W=Fs求出工人做的功，根据P=$\frac{W}{t}$求出工人做功的功率；又知道重物的重和抬高的高度，根据W=Gh求出有用功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出千斤顶的机械效率．

解答 解：工人向下压动摇臂做的功：
W_总=Fs=100N×0.5m=50J，
工人做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{50J}{2s}$=25W；
有用功：
W_有=Gh=10³N×0.04m=40J，
千斤顶的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{40J}{50J}$×100%=80%．
答：工人做功的功率为25W，千斤顶的机械效率为80%．

点评 本题考查了功和功率、机械效率的计算，明确杠杆使用时的有用功和总功是关键．