Question

[物理-選修2-2]
（1）常見的傳動方式有______、______、______輪傳動等．齒輪傳動的傳動比是主動輪與______的轉速之比，傳動比等于______與______的齒數之比．
（2）液壓千斤頂是利用密閉容器內的液體能夠把液體所受到的壓強向各個方向傳遞的原理制成的．圖為一小型千斤頂的結構示意圖．大活塞A的直徑D₁=20cm，小活塞B的直徑D₂=5cm，手柄的長度OC=50cm，小活塞與手柄的連接點到轉軸O的距離DO=10cm．現用此千斤頂使質量m=4×10³ kg的重物升高了h=10cm．g取10m/s²，
求（ⅰ）者此千斤頂的效率為80%，在這一過程中人做的功為多少？
（ⅱ）若此千斤頂的效率為100%，當重物上升時，人對手柄的作用力．

Answer 1

【答案】分析：（1）機械傳動按傳力方式分，可分為摩擦傳動和嚙合傳動，摩擦傳動又分為摩擦輪傳動和帶傳動等，嚙合傳動可分為齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、鏈傳動等等；按傳動比又可分為定傳動比和變傳動比傳動．
（2）（ⅰ）人做的功乘以效率等于重物的重力勢能的增加量，根據能量守恒定律列式；
（ⅱ）根據能量守恒定律，人做的功等于重物的重力勢能的增加量；
根據液體體積不變求解出D點下降的距離，求出C點移動的距離，最后根據功的定義式列式求解．
解答：解：（1）機械傳動按傳力方式分，可分為摩擦傳動和嚙合傳動，摩擦傳動又分為摩擦輪傳動和帶傳動等，嚙合傳動可分為齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、鏈傳動；
轉速比等于角速度比；齒輪傳遞邊緣點線速度相等；齒數比等于周長比，也等于半徑比；根據v=ωr，角速度比等于半徑比的倒數；故轉速比等于齒數比的倒數；
故答案為：皮帶傳動，齒輪傳動，摩擦，從動輪，從動輪，主動輪；
（2）（ⅰ）根據能量守恒定律，人做的功乘以效率等于重物的重力勢能的增加量，故：
W=；
（ⅰⅰ）D點下降高度為：；
故人手作用點移動距離為：l=；
人做的功等于物體重力勢能的增加量，故W=mgh=4×10³×10×0.1J=4000J；
故推力為：；
答：（ⅰ）人做的功為5000J；
（ⅰⅰ）人對手柄的作用力為500N．
點評：本題第一問關鍵熟悉常見的傳遞方式并能結合公式v=ωr分析；第二問關鍵根據能量守恒定律列式求解，明確千斤頂省力不省功．