Question

螺旋千斤頂是一種常用的超重裝置（如圖）。用手柄轉動螺桿時，螺桿頂端的生物就隨螺桿一起上升。若螺桿直徑為d，螺距為h，手柄末端到轉軸的距離為l。要舉起質量為M的生物時，至少要給手柄頂端多大的力？指出本題 中為了省力應用了哪種簡單機械。

Answer 1

分析與解答：螺旋千斤頂是一種舉重螺旋。螺旋是斜面的一種變形，相當于繞在圓柱體上的斜面，如圖。螺旋手柄轉動一周時，手柄末端通過的距離為s=2π l.垂直給手柄的力為F時所做的功為W₁=FS=F.2πl(wèi),螺旋轉動一周時重物升高時克服重力所做的功為W₂=Mgh,根據功的原理，在理想情況下，W1=W2,即

F.2πl(wèi)= Mgh，則F=             .因為螺距很小，手柄很長，即2π l遠大于h，因此F遠遠小于阻力Mg,,也就用較小的力就能將較重的物體舉起。