Question

图甲是一个活塞式抽水机外形图，图乙是抽水示意图，完成下列问题的解答

（1）用力向下压手柄，你在甲图中画出动力臂，
（2）若这台抽水机在图中的位置时，动力臂与阻力臂之比是7：2，那么手作用在手柄向下的动力是40N时，阻力是多大？
（3）在图乙中，用力向上提起活塞，阀门A在上方水的重力作用下

 

，圆筒内的体积增大，压强减小，池中的水在外界

 

 的作用下将阀门B

 

，水就进入到圆筒中．（阀门之后填“推开”或“关闭”）

Answer 1

分析：（1）已知支点，反向延长力的作用线，过支点作力的作用线的垂线段．
（2）已知动力、动力臂与阻力臂间的关系，由杠杆平衡条件可以求出阻力大小．
（3）利用大气压原理和水的流向分析阀门A和阀门B的开、闭情况．

解答：解：（1）反向延长动力作用线，过支点O作动力作用线的垂线段（即动力臂L）．如图所示：
（2）已知F_动=40N，动力臂与阻力臂之比是7：2，
由杠杆平衡条件得：F_动×L_动=F_阻×L_阻；
即：40N×7=F_阻×2，
则F_阻=140N．
（3）提起活塞时，阀门A受到上面水的压力而关闭，在大气压的作用下，地下的水推开阀门B进入圆筒；活塞下压时，活塞中的水把阀门B压下关闭，同时水推开阀门A进到活塞上面；再提起活塞时，重复前面过程，同时活塞上面的水随活塞的上移从出水管流出．
故答案为：（1）

（2）阻力是140N；
（3）关闭；大气压；推开．

点评：本题通过活塞式抽水机考查了力臂的画法，杠杆平衡条件的应用，抽水机抽水原理等知识点，考查的比较全面，有一定的综合性，是一道好题．