Question

12．如圖所示，一人將長6cm，質(zhì)量為80kg的均勻鋼管的一端向上抬起，抬起時(shí)所用力的方向始終與鋼管垂直，當(dāng)鋼管抬到與水面成30°角時(shí)，抬起鋼管的力F=354.4N，這個(gè)力做的功為12J．（已知sin30°=0.5，cos30°=0.866）

Answer 1

分析 在圖上找到動力臂和阻力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算鋼管抬到與水面成30°角時(shí)，抬起鋼管的力F；
根據(jù)功的原理：F是克服鋼管重力做功，所以這個(gè)力做的功W=Fs=Gh．

解答 解：
由題做出鋼管抬到與水面成30°角時(shí)，杠桿示意圖如圖所示：

動力臂L₁=6cm，阻力臂L₂=cos30°×$\frac{1}{2}$×6cm=2.658cm，
根據(jù)杠桿的平衡條件：FL₁=mgL₂，
即：F×6cm=80kg×10N/kg×2.658cm，
解得：F=354.4N；
F是克服鋼管重力做功，所以這個(gè)力做的功：
W=Fs=Gh=mgsin30°×$\frac{1}{2}$×0.06m=80kg×10N/kg×0.5×$\frac{1}{2}$×0.06m=12J．
故答案為：354.4；12．

點(diǎn)評 本題考查杠桿平衡條件和功的原理的應(yīng)用，關(guān)鍵是正確找到杠桿上的力臂．