螺旋常和杠杆连接在一起使用,达到省力的目的,那么螺旋时如何省力的呢?下面以举重螺旋(千斤顶)为例进行分析.右图为举重螺旋的结构示意图,设螺距为h,螺旋手柄末端到螺旋轴线的距离为L,当螺旋旋转一周时,重物被升高一个螺距.若这个螺旋的机械效率为η,用它将重力为G的物体举起,需要作用在手柄上的动力为F为多少?
问题描述:
螺旋常和杠杆连接在一起使用,达到省力的目的,那么螺旋时如何省力的呢?下面以举重螺旋(千斤顶)为例进行分析.右图为举重螺旋的结构示意图,设螺距为h,螺旋手柄末端到螺旋轴线的距离为L,当螺旋旋转一周时,重物被升高一个螺距.若这个螺旋的机械效率为η,用它将重力为G的物体举起,需要作用在手柄上的动力为F为多少?
答
知识点:解决此题的关键是找准哪是有用功,哪是总功.
根据题意可知:螺旋旋转一周时,有用功W有=Gh
当作用在手柄末端上的最小力为F时,此时力臂为L,当螺旋旋转一周时,F移动的距离是S=2πL
做的总功W总=FS=F2πL
此时螺旋的机械效率为η=
×100%=W有 W总
,Gh F2πL
所以最小的力F=
Gh 2πηL
答:需要作用在手柄上的动力为
.Gh 2πηL
答案解析:利用W=Gh先求出举重螺旋做的有用功;根据机械效率公式η=
×100%求出总功;再根据公式F=W有 W总
即可求出该力.W s
考试点:机械效率.
知识点:解决此题的关键是找准哪是有用功,哪是总功.