Question

如圖一裝配線上的一個“機械手”，其固定點O為轉軸，現它水平抓住一只重40N的工件G，并在O.5 s內勻速將這一工件提升了20 cm，而動力機械的功率為20 w．求：

（1）動力機械M至少要施加的推力；
（2）機械手做的有用功及機械效率．

Answer 1

分析：已知兩個力臂和阻力求動力，利用杠桿原理計算即可．已知物體重力以及升高的高度利用W=Gh可求W；已知功率和時間可以求總功；然后計算機械效率．

解答：解：（1）這只機械手為一杠桿，根據杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂，則
F1=

F2L2

L1

=

40N×50cm

10cm

=200N
（2）有用功W_有=Gh=40N×0.2m=8J
總功W_總=Pt=20w×0.5s=10J
∴η=

W有

W總

=

8J

10J

=80%
答：（1）動力機械M至少要施加200N的推力；
（2）機械手做的有用功是8J，機械效率是80%．

點評：本題綜合性強，需要學生熟知公式并靈活運用公式．