Question

17．如圖所示的是一種活塞式抽水機(jī)的示意圖．已知OA為抽水機(jī)的手柄，B為活塞與曲柄相連的點(diǎn)，O為支點(diǎn)，OA的長度為50cm．某次提水時(shí)，當(dāng)作用在A點(diǎn)的力F垂直于OA，且大小為16N時(shí)，該裝置恰好處于平衡狀態(tài)，此時(shí)活塞提起的水所受的重力為40N，則（g取10N/kg，不計(jì)裝置摩擦和裝置的質(zhì)量）（　�。�

• A． 活塞提起的水的質(zhì)量為4kg
• B． 此時(shí)的動(dòng)力臂為40cm
• C． 此時(shí)支點(diǎn)O到活塞桿的距離為10cm
• D． 該抽水機(jī)的機(jī)械效率不恒定，會(huì)改變

Answer 1

分析 （1）利用G=mg計(jì)算塞提起的水的質(zhì)量；
（2）力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離；
（3）根據(jù)由杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂計(jì)算支點(diǎn)O到活塞桿的距離；
（4）不計(jì)裝置摩擦和裝置的質(zhì)量，額外功為零，根據(jù)機(jī)械效率公式分析解答即可．

解答 解：
A、活塞提起的水的質(zhì)量為m=$\frac{G}{g}$=$\frac{40N}{10N/kg}$=4kg．故A正確；
B、O為支點(diǎn)，力F垂直于OA，所以O(shè)A為動(dòng)力臂，大小為50cm．故B錯(cuò)誤；
C、由杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得：F×OA=G×L₂，
支點(diǎn)O到活塞桿的距離L₂=$\frac{F×OA}{G}$=$\frac{16N×50cm}{40N}$=20cm，故C錯(cuò)誤；
D、因?yàn)棣?$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$，不計(jì)裝置摩擦和裝置的質(zhì)量，額外功為零，即有用功等于總功，η=100%，所以該抽水機(jī)的機(jī)械效率恒定，不會(huì)改變，故D錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評(píng) 此題考查重力的計(jì)算、杠桿及其五要素、杠桿平衡條件的應(yīng)用，以及機(jī)械能的守恒條件，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，關(guān)鍵是知道不計(jì)裝置摩擦和裝置的質(zhì)量時(shí)，額外功為零．