Question

【题目】如图所示，油桶质量为40 kg，油桶高AC为0.8 m，底部直径CD为0.6 m，据此回答：（油桶的重心在几何中心O点，g取10 N/kg）

(1)油桶装满油时，油桶由平放改为竖直放置，油桶底部受到的压强______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

(2)若将平放的油桶沿D点（D点为不动点）竖起，所需的最小力是多少？（____）

(3)在将油桶竖起的过程中需克服重力做多少功？（____）

Answer 1

【答案】变大 160N 40J

【解析】

(2)沿D点竖起油桶时，此时可将油桶看作一个杠杆，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，由图示知，AD是最大的动力臂，即过A点与AD垂直的力F最小，如解图所示：

由勾股定理可得，

AD＝＝＝1m

由杠杆平衡条件可得F×AD＝G×BD，即F×1m＝40kg×10N/kg××0.8m，解得F＝160N

(3)从甲到乙的过程中，油桶重心上升的高度

Δh＝－＝（AC－AB）＝×（0.8m－0.6m）＝0.1m

在将油桶竖起的过程中需克服油桶重力做的功

W＝GΔh＝mgΔh＝40kg×10N/kg×0.1m＝40J