Question

活塞式抽水機(jī)，是市郊居民或農(nóng)村居民提取井水常用的一種工具，如圖所示．在提取井水的過(guò)程中，用手握住活塞式抽水機(jī)的提柄的一端勻速上提下按，就可以提取地下的井水．李陽(yáng)同學(xué)學(xué)習(xí)了功率的知識(shí)后，很想測(cè)量自己使用活塞式抽水機(jī)提水的功率，于是李陽(yáng)同學(xué)做了以下的測(cè)試：2min勻速上提了50次，恰好把能裝50kg水的水桶裝滿水；測(cè)得測(cè)得動(dòng)力臂是阻力臂的5倍；每上提1次提柄，提柄移動(dòng)30cm的距離．若提水過(guò)程中活塞與抽水機(jī)壁的摩擦忽略不計(jì)，試求出李陽(yáng)同學(xué)在2min向上勻速提起提柄時(shí)對(duì)提柄做功的功率？（g=10N/kg）

Answer 1

分析：已知水的總質(zhì)量，可求一次提水的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg可求提一次水的重力；根據(jù)杠桿平衡條件可求拉力的大小；根據(jù)公式W=FS可求做功的大小，最后利用公式P=

W

t

可求功率的大小．

解答：解：上提了50次，共提水50kg，則每上提1次提水1kg．即每上提1次提水的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N．
由杠桿平衡條件GL₁=FL₂，可得每上提1次的提力F=

GL1

L2

，即F=2N．
P=

W

t

=

FS

t

=

2N×(0.3m×50)

120s

=0.25W．
答：李陽(yáng)同學(xué)在2min向上勻速提起提柄時(shí)對(duì)提柄做功的功率為0.25W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是杠桿平衡條件的應(yīng)用．