Question

如圖所示為一裝配線上的一個“機械手”，其O點為固定轉動軸．現在它水平抓住一只重40N的工件G，則動力機械M至少要施加

200

N的推力；若它在0.5s內勻速將這一工件提升了20cm，而M的功率為20W，則機械手做的功為

8

J，機械效率為

80%

．

Answer 1

分析：找出動力臂和阻力臂，又知道阻力（工件重），利用杠桿平衡條件求動力（推力）；
知道工件重力和被提升的高度利用W=Gh可求機械手做的功；
知道動力機械的功率和做功時間，利用P=

W

t

求動力機械做的總功；然后利用效率公式求機械效率．

解答：解：這只機械手為一杠桿，如圖，
∵杠桿平衡F₁×OA=F₂×OB，
∴F₁=

F2× OB

OA

=

40N×50cm

10cm

=200N，
機械手做的有用功：
W_有=Gh=40N×0.2m=8J，
動力機械做的總功：
W_總=Pt=20W×0.5s=10J，
η=

W有

W總

=

8J

10J

=80%．
故答案為：200；8；80%．

點評：本題考查了功的計算、杠桿平衡條件的利用、機械效率的計算，綜合性強，能確定機械手就是杠桿、區分有用功和總功是本題的關鍵．