Question

如图所示为一装配线上的一个“机械手”，其O点为固定转动轴．现在它水平抓住一只重40N的工件G，则动力机械M至少要施加

200

N的推力；若它在0.5s内匀速将这一工件提升了20cm，而M的功率为20W，则机械手做的功为

8

J，机械效率为

80%

．

Answer 1

分析：找出动力臂和阻力臂，又知道阻力（工件重），利用杠杆平衡条件求动力（推力）；
知道工件重力和被提升的高度利用W=Gh可求机械手做的功；
知道动力机械的功率和做功时间，利用P=

W

t

求动力机械做的总功；然后利用效率公式求机械效率．

解答：解：这只机械手为一杠杆，如图，
∵杠杆平衡F₁×OA=F₂×OB，
∴F₁=

F2× OB

OA

=

40N×50cm

10cm

=200N，
机械手做的有用功：
W_有=Gh=40N×0.2m=8J，
动力机械做的总功：
W_总=Pt=20W×0.5s=10J，
η=

W有

W总

=

8J

10J

=80%．
故答案为：200；8；80%．

点评：本题考查了功的计算、杠杆平衡条件的利用、机械效率的计算，综合性强，能确定机械手就是杠杆、区分有用功和总功是本题的关键．