Question

如圖所示的是液壓千斤頂?shù)钠拭鎴D．液壓千斤頂是小汽車必備的維修工具，換輪胎時，只要對杠桿施加一個較小的作用力F就可以把一輛小汽車頂起而便于輪胎的更換．圖中的這種液壓千斤頂大活塞的面積是40cm²，小活塞的面積是5cm2，杠桿上的OA=

1

5

OB．
1．圖中的液壓千斤頂有一處壞了，因為把杠桿壓下時，雖然能把汽車頂起，但一放手時，汽車又降了下來，不能把汽車長時間頂住，不便于汽車換輪胎．原來圖中的液壓千斤頂有一零件掉了，請你用筆劃作零件把它補上．
2．若修好了的液壓千斤頂?shù)臋C械效率為80%，換輪胎時，大活塞剛好頂在汽車的重心豎直線的位置處，若要在1min內(nèi)把1t的小汽車頂起3cm，則維修人員加在杠桿B端的力F應(yīng)多大？同時應(yīng)消耗多大的功率？

Answer 1

（1）應(yīng)補上一個閥門，位置如圖所示：

（2）要把汽車頂起，大活塞所做的功應(yīng)為：
W_大=Gh=mhg=1.0×10³kg×10N/kg×0.03m=300J；
維修人員做的功應(yīng)為：W_F=

W大

η

=

300J

80%

=375J；
維修人員消耗的功率為P_F=

WF

t

=

375J

60s

=6.25W；
∵活塞的面積為S_大=8S_小；
∴小活塞的行程應(yīng)為h_小=8h_大=8×0.03m=0.24m；
又∵杠桿上的OA=

1

5

OB；
∴根據(jù)相似三角形知識可知F的行程為：h_F=5h_小=5×0.24m=1.2m；
∴維修人員加在B端的力F的大小應(yīng)為：F=

WF

hF

=

375J

1.2m

=312.5N．
答：維修人員加在杠桿B端的力F應(yīng)為312.5N；同時應(yīng)消耗的功率為6.25W．