Question

13．如图所示，某人用力F缓慢抬起放在水平地面上的一匀质杠杆AB的B端，已知杠杆重200N，杠杆长为1m，F方向始终竖直向上，杠杆被抬起至与水平面成30°用的时间为2s，则在抬起过程中F的大小将不变（填“变大”“变小”或“不变”），克服杠杆重力做功的功率是25W．

Answer 1

分析 先确定动力臂和阻力臂的关系，再根据杠杆的平衡条件得出动力的大小变化情况；先求出杠杆重心被提升高度，再由功和功率公式求出克服重力做功的功率．

解答 解：
如右图所示：
动力F总是竖直向上，因为△AOC∽△AED，所以：
$\frac{AO}{AE}$=$\frac{AC}{AD}$ =$\frac{1}{2}$为定值，
即动力臂和阻力臂的比值为定值，因为阻力（木棒重）不变，根据F×AO=G×AE可得：动力F保持不变；
若将杠杆抬起至与水平面成30°，则杠杆被提起的高度：
h=$\frac{1}{2}$AO=$\frac{1}{2}$×0.5m=0.25m，
克服杠杆重力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{200N×0.25m}{2s}$=25W．
故答案为：
不变；25．

点评 对于杠杆问题，首先分析支点、动力臂、动力、阻力臂、阻力，根据杠杆平衡条件解决杠杆问题是常用的思路．求克服重力做功的功率中关键是找到杠杆被提起的高度．