Question

古代起重的一种辘轳如图所示．轴的大半径为R=30cm，小半径为 r=20cm，摇把离轴中心为L=50cm．若不计摩擦，滑轮，辘轳的重力的影响，要提升一重为G=500N的重物，则摇把上的力F至少为

50N

．

Answer 1

分析：要解决此题，需要知道轮轴也是一种省力机械．常把力作用在轮上．轮轴是一种变形杠杆，在计算时要利用杠杆的平衡条件．

解答：解：由图知，由两段绳子承担物重，所以每段绳子上的力是F′=

1

2

G=

1

2

×500N=250N．
而要使物体G上升，从右看，应使轮轴沿逆时针方向转动．作用在大轴上的力使其向顺时针运动，小轴上的力使其沿逆时针方向转动．
根据杠杆的平衡条件：
F′?R=F′?r+F?L
代入数据得：250N×30cm=250N×20cm+F×50cm
解得：F=50N
故答案为：50N．

点评：此题主要考查了对轮轴的理解，一定要搞清使轮轴向顺时针转动的力及力臂与使轮轴向逆时针转动的力和力臂，从而根据杠杆的平衡条件解决．