Question

[物理-选修2-2]
（1）常见的传动方式有______、______、______轮传动等．齿轮传动的传动比是主动轮与______的转速之比，传动比等于______与______的齿数之比．
（2）液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强向各个方向传递的原理制成的．图为一小型千斤顶的结构示意图．大活塞A的直径D₁=20cm，小活塞B的直径D₂=5cm，手柄的长度OC=50cm，小活塞与手柄的连接点到转轴O的距离DO=10cm．现用此千斤顶使质量m=4×10³ kg的重物升高了h=10cm．g取10m/s²，
求（ⅰ）者此千斤顶的效率为80%，在这一过程中人做的功为多少？
（ⅱ）若此千斤顶的效率为100%，当重物上升时，人对手柄的作用力．

Answer 1

（1）机械传动按传力方式分，可分为摩擦传动和啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、链传动；
转速比等于角速度比；齿轮传递边缘点线速度相等；齿数比等于周长比，也等于半径比；根据v=ωr，角速度比等于半径比的倒数；故转速比等于齿数比的倒数；
故答案为：皮带传动，齿轮传动，摩擦，从动轮，从动轮，主动轮；
（2）（ⅰ）根据能量守恒定律，人做的功乘以效率等于重物的重力势能的增加量，故：
W=

mgh

80%

=

5

4

×4×103×10×0.1J=5000J；
（ⅰⅰ）D点下降高度为：H=

1 4 πD2

1 4 πd2

h=16h=1.6m；
故人手作用点移动距离为：l=

OC

OD

H=5H=8m；
人做的功等于物体重力势能的增加量，故W=mgh=4×10³×10×0.1J=4000J；
故推力为：F=

W

l

=

4000J

8m

=500N；
答：（ⅰ）人做的功为5000J；
（ⅰⅰ）人对手柄的作用力为500N．