Question

活塞式抽水機，是市郊居民或農村居民提取井水常用的一種工具，如圖所示。在提取井水的過程中，用手握住活塞式抽水機的提柄的一端勻速上提下按，就可以提取地下的井水。李陽同學學習了功率的知識后，很想測量自己使用活塞式抽水機提水的功率，于是李陽同學做了以下的測試：2min勻速上提了50次，恰好把能裝50kg水的水桶裝滿水；測得動力臂是阻力臂的5倍；每上提1次提柄，提柄移動30cm的距離。若提水過程中活塞與抽水機壁的摩擦忽略不計，試求出李陽同學在2min向上勻速提起提柄時對提柄做功的功率？（g=10N/kg）

Answer 1

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。