(2018·江苏无锡)小红和爸爸散步时,看见小区内的一种健身器械坐拉器,如图甲所示,为了对它进行研究,小红简化了它的结构,画出了它的模型图,如图乙所示。她发现坐在坐拉器座椅上的人,用力向下拉动手柄A时,操作杆AB会绕着转轴O转动,连杆BD拉动杆O′C绕转轴O′转动,将座椅向上抬起。(g取10 N/kg)


甲 乙
(1)小红让爸爸静止坐在坐拉器的座椅上,小红竖直向下拉动手柄,将爸爸抬起,经过测量,手柄竖直向下移动30 cm,座椅竖直升高9 cm,用时5 s。
①小红利用坐拉器抬起爸爸时,下列说法中,正确的是____(填字母)。
A.可以省功 |
B.一定费力 |
C.爸爸越重,坐拉器的机械效率越高 |
D.爸爸被抬得越高,坐拉器的机械效率越高 |
②若爸爸的质量为60 kg,利用坐拉器抬起爸爸的机械效率为90%,则小红抬起爸爸所做功的功率为多少?______
(2)小红想通过图乙的模型估算自己坐在坐拉器上抬起自己的拉力。图乙中
OA∶
OB=6∶1,
O′
C∶
O′
D=2∶1,
AB杆处于水平位置,
BD杆垂直于杆
AB和
O′
C,
BD杆对
AB和
O′
C杆的拉力均沿着
BD,且大小相等。若手臂对手柄
A的拉力方向和人的重力方向视作同一直线,物体间相互作用力的大小相等、方向相反,忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度,若小红的质量为40 kg,则此时小红让自己保持图乙的状态,需要对手柄
A施加竖直向下的拉力为多大?______