Question

7．建筑工地搬运泥土的独轮车结构示意如图所示，独轮车身和泥土的总重G=600牛，要在A点用最小的力抬起独轮车，此力的方向应是竖直向上、大小为150牛，此独轮车的动力臂大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）阻力臂，属于省力杠杆．

Answer 1

分析 （1）独轮车的支点在车轮的中心，动力为抬起独轮车的力F，阻力为独轮车身和泥土的总重G，动力和阻力对杠杆转动起相反的作用，据此确定动力的大致方向；由于阻力和阻力臂不变，要动力最小，必然动力臂最长，当动力与杠杆垂直时，动力臂最长；由图可知，最长的动力臂L₁=1.2m，阻力臂L₂=0.3m；根据杠杆平衡条件求出此时动力的大小．
（2）结合图片判断独轮车在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．

解答 解：（1）由图可知，支点在车轮的中心，阻力的方向向下，要用最小的力抬起独轮车，必然动力臂最长；当动力的方向垂直于杠杆向上（即竖直向上）时，动力臂最长；

由图可知，最长的动力臂L₁=1.2m，阻力臂L₂=0.3m；
根据杠杆平衡条件得：FL₁=GL₂ ，
所以此时的动力：F=$\frac{G{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{600N×0.3m}{1.2m}$=150N．
（2）由图可知，独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆．
故答案为：竖直向上；150；大于；省力．

点评 此题考查了杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用，解题的关键是从图中找出阻力臂和最长的动力臂．