Question

19．如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”；存车时只需40秒就可以把车子“锁上天”．图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机．存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面．

请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力）：
（1）图乙中使用了定滑轮，它的作用是改变力的方向．
（2）若使汽车离开地面到如图乙所示的位置，钢丝绳的拉力会逐渐变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）若汽车的质量为1吨，停车时，为使车的重心提高2米，需对它做功多少焦？

Answer 1

分析 （1）使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向；
（2）OB杆在提升过程，OB杆对B点的支持力方向与绳子拉力方向夹角越来越小．
（3）根据W=Gh求出做的功．

解答 解：（1）图乙中使用了定滑轮，定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向；
 （2）绳子的拉力和OB杆的支持力合力等于车及存车架的重力，当OB杆在提升过程，OB杆对B点的支持力方向与绳子拉力方向夹角越来越小，在此过程中作用在B点的动力越来越小．
（3）停车时，为使车的重心提高2m，需对它做的功：W=Gh=mgh=100kg×10N/kg×2m=2×10⁴J．
故答案为：（1）改变力的方向；（2）变小； （3）2×10⁴J．

点评 此类问题是结合杠杆和受力分析考查定滑轮的作用以及最小力问题．