Question

14．如圖甲ABCD為一油桶的截面圖，其中油桶的高AC為80cm，油桶的直徑CD為60cm，重力為500N，若想使該油桶繞D點翻轉．
（1）請在甲圖中依據最大力臂作出最小推力的示意圖．
（2）這一過程中推力所做的功至少為50J．

Answer 1

分析 （1）要做出杠桿中的最小動力，可以按照以下幾個步驟進行：
①確定杠桿中的支點和動力作用點的位置；
②連接支點與動力作用點，得到最長的線段；
③經過動力作用點做出與該線段垂直的直線；
（2）根據W=Gh算出功．

解答 解：（1）想使該油桶繞D點翻轉即以D為支點，作用力在A點，則AD作為動力臂最長，此時動力也最小，最省力，如下圖所示：

（2）油桶的高AC為80cm，油桶的直徑CD為60cm，由甲到乙，重心下降$\frac{1}{2}$×80cm-$\frac{1}{2}$×60cm=10cm=0.1m，
推力所做的功至少等于克服重力做的功，
即W=Gh=500N×0.1m=50J．
故答案為：（1）見上圖；（2）50．

點評 本題主要考查了杠桿的最小力的問題和功的計算，本題確定最長力臂和升高的距離是關鍵．