Question

9．年糕是一種大家都喜歡吃的食物，你知道嗎，以前在農(nóng)村人們常用搗臼（如圖所示）來做年糕的．搗年糕時，腳踩B端，A端上升；抬起腳，A端下落，石槌撞擊蒸熟的米粉，如此反復(fù)，可使年糕變得有韌性．若木桿AB長3.2米，A端離支撐點O的距離為0.8米，不計木桿AB自重．則：
（1）木桿其實就是一個杠桿，它屬于省力（填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿．
（2）要將石槌抬起，在B端需要100N豎直向下的壓力，則石槌的質(zhì)量是30kg．（g取10N/kg）
（3）搗臼也可以用來搗碎堅果，小明在使用這臺搗臼搗碎堅果時平均每分鐘抬起石槌45次，每次石槌抬高10cm，則小明對石槌做功的功率是多少？（不考慮摩擦阻力）

Answer 1

分析 （1）結(jié)合生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿．
（2）利用杠桿的平衡條件即可求出石槌的重力，再利用G=mg求出質(zhì)量．
（3）先利用W=Gh求出每次抬起石槌做功，再求出1min做的功，最后利用P=$\frac{W}{t}$求小明對石槌做功的功率．

解答 解：（1）木桿在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿．
（2）由杠桿的平衡條件得：F₁×OB=G×OA，代入數(shù)據(jù)，得：100N×（3.2m-0.8m）=G×0.8m，
解得石槌的重：G=300N，
石槌的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{300N}{10N/kg}$=30kg；
（3）每次抬起石槌做功W₀=Gh=300N×0.1m=30J，
1min做的功W=W₀×60=30J×60=1800J，
做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1800W}{60s}$=30W．
故答案為：
（1）省力；（2）30kg；（3）小明對石槌做功的功率是30W．

點評 本題為力學(xué)綜合題，考查了重力公式、杠桿分類方法、杠桿平衡條件、功的公式和功率公式的應(yīng)用，雖知識點多、綜合性強，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大．