Question

1．機械在生活中有廣泛的應用．
（1）用圖甲的獨輪車搬運磚頭，車和磚總重G=1200N，獨輪車的有關尺寸如圖所示．推車時，人手豎直向上的力F為300N，這是一個省力杠桿．
（2）圖乙中，用一個滑輪組勻速提升重為200N的物體，物體在4s內上升2m，人所用的拉力為125N．此過程中，人做的有用功是400J，拉力的功率是125W，滑輪組的機械效率是80%．

Answer 1

分析 （1）根據杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可以求出作用在車把上豎直向上的力的大��；先判斷獨輪車在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿；
（2）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數n=2，繩子自由端移動的距離s=2h；根據公式W_有用=Gh可求出有用功；根據公式W_總=Fs求出總功，已知拉力做功時間，由功率公式可求出拉力的功率；利用效率公式求出滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）由圖可知，動力臂為0.3m+0.9m=1.2m，阻力臂為0.3m，
由FL₁=GL₂可得：
F×1.2m=1200N×0.3m，
解得：
F=300N；
因為獨輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，所以是省力杠桿；
（2）有用功的大�。篧_有用=Gh=200N×2m=400J；
繩子自由端移動的距離s=2h=2×2m=4m，拉力做的總功W_總=Fs=125N×4m=500J，
拉力的功率P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{500J}{4s}$=125W，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{400J}{500J}$×100%=80%．
故答案為：（1）300；省力；（2）400；125；80%．

點評 此題中主要考查了杠桿平衡條件的應用、功、功率、機械效率的計算，搞清各力與距離之間的對應關系，熟練運用相關公式是解決此題的關鍵．