题目内容

13．如今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秒就可以把车子从地面升起停在2米高空．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，由电动机牵引．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，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，C轮的作用是改变力的方向．杠杆OB属于省力（填“省力”或“费力”）杠杆．
（2）如图乙所示，若此时汽车的质量为1.2t，B点到地面的垂直距离为3m，车的重心距离地面2m，OB长为5m，BC间距离为1m，此时钢丝绳所受到的拉力大小为9600N．

分析 （1）使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向；当动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；当动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，为等臂杠杆；
（2）先画出作用在杠杆上的阻力和阻力臂以及动力和动力臂，然后根据直角三角形中各边间的关系求出阻力臂，再利用杠杆平衡的条件求出钢丝绳所受到的拉力．

解答 解：
（1）图乙中C轮为定滑轮，使用定滑轮的特点不省力，但可以改变力的方向；
由下图可知，动力臂L1大于阻力臂L2，因此杠杆OB为省力杠杆；
（2）作用在杠杆上的阻力、阻力臂以及动力、动力臂，如下图所示：

已知直角三角形OBE中，OB=5m，BE=3m，则L2=OE=$\sqrt{（5m）^{2}-（3m）^{2}}$=4m，
B点受到拉力F2=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N，
由杠杆平衡条件可得F1L1=F2L2，
所以，F1=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{1.2×1{0}^{4}N×4m}{5m}$=9600N．
故答案为：（1）改变力的方向；省力；（2）9600．

点评 本题考查了定滑轮的特点、杠杆的分类、杠杆平衡的条件的应用，画图确定动力臂和阻力臂的大小是关键．

练习册系列答案
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“热传递”）方法获得．
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