Question

如图所示是我国古代一种水力舂米机械．水流推动大轮逆时针转动，固定在大轮上的两个突起P一起随大轮转动，而突起P每半周向下挤压杠杆一次，使石锤A抬起，然后石锤落下，实现舂米．已知石锤重力大小为G，相关尺寸如图所示，不计一切摩擦阻力．石锤A受到的重力相对于O点的力矩为    ，水流沿切线方向对大轮的冲击力至少为    ，才能维持这个机器正常运转．

Answer 1

【答案】分析：力与力臂的乘积表示力矩，对杠杆和轮轴分别运用力矩平衡条件列式，联立求解即可．
解答：解：以O为支点，石头重力的力臂为r₁
对于杠杆，根据力矩平衡条件，有
Gr₁=F_Nr₂
对于轮轴，运用力矩平衡条件，有
F_Nr₃=Fr₄
解得
F=
故答案为：Gr₁，．
点评：本题关键根据力矩平衡条件多次列式，然后联立方程组得到各个接触处的弹力大小．