Question

【题目】如图所示，工人用一质量均匀的杠杆将重为90N的货物匀速提高1m，如果物体挂在杠杆的中点位置，而工人所用的拉力为60N。则在此过程中有用功为_____J。杠杆的机械效率为_____，如果克服摩擦做功10J，则此杠杆的自重为_____N。

Answer 1

【答案】 90 75% 20

【解析】提升物体所做有用功等于物体克服重力所做的功，W有=Gh=90N×1m=90J；因物体挂在杠杆的中点位置，由数学知识知当物体上升高度为1m时，拉力作用点上升高度为2m，故总功W总=FS=60N×2m=120J，杠杆的机械效率η=W有/W总=90J/120J=75％；由以上分析可知W额=W总-W有=120J-90J=30J；而额外功等于克服摩擦做功和克服杠杆自重做功，故克服杠杆自重做功W’=W额-10J=30J-10J=20J，当物体提升1m时，杠杆的重心也上升1m，故W’=G杆h，G杆=W’/h=20J/1m=20N。