在“争做文明新昌人活动”中，小华所在的学校安装了一批分类垃圾桶，此类垃圾桶通过安装在桶壁的突轴可以挂在支架的卡孔上，并能自由转动．某次转移垃圾时小华拔掉了锁扣，在垃圾

Question

在“争做文明新昌人活动”中，小华所在的学校安装了一批分类垃圾桶，此类垃圾桶通过安装在桶壁的突轴可以挂在支架的卡孔上，并能自由转动．某次转移垃圾时小华拔掉了锁扣，在垃圾箱上端边缘施加了一个始终垂直于桶壁的力F将垃圾桶由图甲位置压到图乙位置．（g取10N/kg）

（1）垃圾被称为放错了位置的资源．小华在转移的垃圾中发现，含矿泉水瓶、铝制易拉罐、果皮、废旧草稿纸等．其中不属于可回收物（Recyclable）的是___（选填序号）
①矿泉水瓶②铝制易拉罐③果皮④废旧草稿纸
（2）为了粗略知道图乙中所用的压力的大小，小华画出了图丙模型，并测得一些数据：AB=54厘米，AD=36厘米，突轴O到BC的距离为30厘米，如果桶和垃圾袋的总质量为18千克，重力作用点X到BC的距离为18厘米且位置不变．那么，图乙中所用的压力F=___牛．
（3）在将垃圾桶由图甲位置压到图乙位置的过程中，小永所用压力的大小将___（选填“变小”、“变大”、“不变”或“无法确定”）
（4）由图甲位置压到图乙位置的过程中，小华至少需要对垃圾桶做多少功．

Answer 1

（1）①矿泉水瓶，②铝制易拉罐，④废旧草稿纸，可以回收利用，应放入可回收垃圾箱内，
③果皮没有回收的价值，不应放入可回收垃圾箱内．
（2）由图可知：突轴O为支点，压力F的力臂L₁=54cm-30cm=24cm，重力的力臂L₂=OX=30cm-18cm=12cm，
则在C端挂的物体重力的力臂为OC．在A端施一水平30N的力则力臂为OB．
桶和垃圾的重力G=mg=18kg×10N/kg=180N；
根据杠杆的平衡条件，FL₁=GL₂，
所以，F=(FL1)/(L2)=(180N×24cm)/(12cm)=90N．
（3）在垃圾箱上端边缘施加了始终一个垂直于桶壁的力F将垃圾桶由图甲位置压到图乙位置，突轴O为支点，动力F的力臂为O到AD的垂直距离保持不变；而桶和垃圾的重力不变，重心X位置偏离O的竖直线，力臂变大，
则根据杠杆的平衡条件FL₁=GL₂可知，力F变大．
（4）垃圾桶由图甲位置压到图乙位置，桶和垃圾的重心X位置升高的高度为h=OX=12cm=0.12m，
则至少需要对垃圾桶做的功W=Gh=180N×0.12m=21.6J．
故答案为：（1）③；（2）90N；（3）变大；（4）至少需要对垃圾桶做21.6J的功．