4. 如图所示的指甲刀剪指甲的机械效率为60%,这说明(
D
)。

A.若作用在指甲刀上的动力是1 N,则阻力是0.6 N
B.若作用在指甲刀上的阻力是1 N,则动力是0.6 N
C.若作用在指甲刀上的动力做功1 J,则有0.4 J的功用于剪指甲
D.若作用在指甲刀上的动力做功1 J,则有0.6 J的功用于剪指甲
解析:
【分析】首先明确机械效率的定义:机械效率η=有用功(W有用)/总功(W总)×100%,其中总功是动力做的功,有用功是对我们有用的功(本题中为剪指甲做的功)。需注意机械效率是功的比值,并非力的比值,不能直接用机械效率推导动力与阻力的关系。再逐一分析选项:A、B选项涉及动力和阻力的大小,需结合杠杆平衡条件判断,与机械效率无关;C、D选项围绕功的计算,可根据机械效率公式推导有用功,进而判断选项对错。
【解析】根据机械效率公式η=W有用/W总×100%,已知指甲刀的机械效率η=60%=0.6,总功W总为动力做的功,有用功W有用为剪指甲做的功。
选项A、B:机械效率是功的比值,不是力的比值,动力与阻力的关系需通过杠杆平衡条件(F₁L₁=F₂L₂)计算,无法直接用机械效率推导,因此A、B错误。
选项C、D:若动力做功(总功)W总=1J,则有用功W有用=η×W总=0.6×1J=0.6J,即用于剪指甲的功为0.6J,故C错误,D正确。
【答案】D
【知识点】机械效率概念,功的计算
【点评】本题考查机械效率的基础概念,核心是区分总功与有用功,明确机械效率是有用功与总功的比值,而非力的比值,属于基础概念的应用,需准确理解定义才能解题。
【难度系数】0.6