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=，即F=2N．
P====0.25W．
答：李陽同學在2min向上勻速提起提柄時對提柄做功的功率為0.25W．
分析：已知水的總質量，可求一次提水的質量，根據公式G=mg可求提一次水的重力；根據杠桿平衡條件可求拉力的大小；根據公式W=FS可求做功的大小，最后利用公式P=可求功率的大小．
點評：本題考查功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是杠桿平衡條件的應用．