一道初中物理题 !!在线等!!好的加分！！拜托各位物理大神们！！速度啊啊啊

Question

如图是举重运动员小宇自制的训练器械，轻杆AB长1.5m，可绕固定点O在竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.01m3的沙袋，其中OA=1m，在B端施加竖直向上600N的作用力时，轻杆AB在水平位置平衡（g取10N/kg，装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计）
（1）沙子的质量 （2）若将左侧的沙袋浸没在水中，欲使轻杆AB在水平位置平衡，小宇需在B施加竖直向上多大的作用力？（水的密度：1×10的三次方） （3）若沙袋每次能被提升0.5m，某次训练中小强在1分钟内完成了6次举重，则小强在1分钟内做功的功率是多少？

Answer 1

1、根据杠杆平衡条件：

G沙×OA＝F×OB

即：G沙＝F×OB/OA＝600×0.5/1＝300N

质量：m＝G沙/g＝300N/10N/kg＝30kg

2、浸没在水中时，沙袋所受浮力：

F浮＝ρ水gv排＝1000×10×0.01＝100N

拉力变成：F拉＝300－100＝200N

根据杠杆平衡条件：F拉×OA＝F‘×OB

即：F'＝200×1/0.5＝400N

3、做功：

W＝6Gh＝6×300×0.5＝900J

P＝W/t＝900/60＝15W

Answer 2

解：【OB为动力臂，OA为阻力臂，在B端上施加的力为动力，在A端上施加的力为阻力】
（1）OB=AB-OA=1.5m-1m=0.5m（动力臂=杠杆的长度-阻力臂）
根据杠杆平衡的条件，动力臂X动力=阻力臂X阻力，得到：
阻力=动力臂X动力÷阻力臂=0.5mX6OON÷1m=300N
因为使用的是定滑轮【定滑轮实质是一个等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，所以动力等于阻力】
所以G沙子=阻力=300N M沙子=G÷g=300N÷10N/kg=30kg

答：沙子的质量为30kg。
（2）因为沙袋浸没在水中
所以F浮=水的密度XgX沙袋的体积=1×10的三次方千克每立方米x10N/kgx0.01m3=100N

阻力=G沙袋+F浮=300N+100N=400N
根据杠杆平衡的条件，动力臂X动力=阻力臂X阻力，得到：
动力=阻力臂X阻力÷动力臂=1mX400N÷0.5m=800N
800N-600N=200N
答：小宇需在B施加竖直向上200N的力。

（3）【S代表沙袋沿竖直方向移动的距离，F代表沿竖直方向所用的力】
【min代表分钟，s代表秒】
S=0.5mX6=3m t=1min=60s 因为沙袋沿竖直方向上升 所以F拉=G沙袋=300N
【W代表功，也可代表功率的单位（瓦特，简称瓦），P代表功率，t代表时间,J代表功的单位（焦耳）】
W=FxS=300Nx3m=900J P=W÷t=900J÷60s=15W
答：小强在1分钟内做功的功率是15W。

Answer 3

(1) 600*0.5/1/10=30kg
(2) (300-0.01*10*1000)*1/0.5=400N
(3) 300*0.5*6/60=15W