小明参加社会实践劳动，想将质量为300kg的油桶推上高为10cm的台阶．（1）请帮他在图中画出推油桶所使用的最小力F的方向，并标出推力的力臂L．（2）若不计阻力和摩擦，最小推力F为多少

Question

小明参加社会实践劳动，想将质量为300kg的油桶推上高为10cm的台阶．
（1）请帮他在图中画出推油桶所使用的最小力F的方向，并标出推力的力臂L．
（2）若不计阻力和摩擦，最小推力F为多少？
（3）如果将油桶推上台阶共用时3s，则小明做功的功率至少为多少？

Answer 1

（1）由杠杆的平衡条件可知，在阻力乘阻力臂不变时，动力臂越长所用的动力越小；支点为B，过支点B做直径CB，过C做CB的垂线，可得动力的作用线，按这个方向用力，动力臂最长，最省力，如图下图所示：

（2）根据勾股定理可得：
重力力臂L₂=√((50cm)2−(40cm)2)=30cm，
由杠杆平衡知：F×100cm=G×30cm=3000N×30cm，
所以F=900N；
（3）如果将油桶推上台阶，油桶至少上升10cm，
克服重力做功：
W=Gh=3000N×0.1m=300J，
工人师傅做功的功率至少为P=(W)/(t)=(300J)/(3s)=100W．
答：（1）如上图，推力的力臂L即CB时，推力F最小；
（2）若不计阻力和摩擦，最小推力F为900N；
（3）如果将油桶推上台阶共用时3s，则小明做功的功率至少为100W．