Question

【题目】河南省郏县饸饹面是一道拥有千年历史的传统特色名小吃，以荞麦面制成，不仅味道鲜美，香而不腻，而且有暖胃去寒、保健防病的功能。如图甲所示为我国古代制作饸饹面的工具—饸饹床子。使用饸饹床子“压”饸饹时，把和好的面团放进底部装有圆形网眼的圆柱形腔室内，在长杠一端用力向下压，带动木塞挤压面团，面团受力从网眼漏出，不计长杠、木塞的重力。如图乙所示为“压”饸饹示意图，O为支点，A为木塞的位置，B为下压处，已知OA＝0.3m，OB＝1.2m，圆柱形腔室的底面积为100cm2。某次“压”饸饹时，人对长杠竖直向下的力始终为450N，10s内木塞从开始接触面团到下降至最低点的高度为0.15m。试问：

(1)使用饸饹床子“压”饸饹时，饸饹床子的长杠OAB属于________杠杆；

(2)“压”饸饹时，面团受到的压强是多少________？

(3)“压”一次饸饹人做功的功率是多大________？

Answer 1

【答案】省力 1.8×105Pa 27W

【解析】

(1)[1]省力

(2)[2]使用饸饹床子“压”饸饹时杠杆示意图如图所示：

由于OA＝0.3 m，OB＝1.2 m，且作用在A、B的力均在竖直方向上，由相似三角形可得

根据杠杆平衡条件FA×LA＝FB×LB可

FA＝×FB＝4×450 N＝1 800 N

由相互作用力可得，面团受到的压力

F压＝FA＝1 800N

受力面积

S＝100 cm2＝1×10-2 m2

面团受到的压强

p＝＝1.8×105Pa

(3)[3]“压”一次饸饹木塞下降的距离为

h＝0.15m

则B端下降的距离

s＝×h＝4h＝4×0.15m＝0.6m

人做的功

W＝FBs＝450N×0.6m＝270J

人做功的功率

P＝＝＝27W