Question

15．某人分别用如图所示的两种方法挑着同一物体行走，图（b）中肩受到的压力小于图（b）中受到的压力．图（a）中手施加的动力小于图（b）中手施加的动力（均选填：“小于”、“等于”或“大于”）．如图（c）所示，在不考虑绳和动滑轮重及摩擦的情况下，建筑工人经过10s，将重为400N的物体匀速提升了2m，则绳子自由端移动的速度是0.4m/s，工人拉绳的力F的大小为200N．如图（d）所示，是一辆搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受总重力G=1000N，推车时，人手向上的力F应为400N．

Answer 1

分析 （1）肩膀可以看成支点，根据杠杆平衡条件，找出不变量，找出变化量，判断动力大小变化．同时也可以将前端的手的作用点看做支点，肩膀处的力认为是动力，物体的重力看做阻力，而后结合杠杆的平衡条件分析即可判断．
（2）据滑轮组的省费力和省费距离情况分析即可判断；
（3）根据生活经验判断独轮车是什么杠杆，然后找出动力臂和阻力臂，动力和阻力，根据杠杆的平衡条件进行计算．

解答 解：
（1）可以将前端的手的作用点看做杠杆的支点，肩膀处的支持力认为是动力，物体的重力看做阻力，故可知，在动力臂和阻力不变的情况下，（b）中的阻力臂更大，所以（b）中的动力更大，即（b）中肩膀处的支持力更大，故（b）中肩膀处的压力更大；
若肩膀看成支点，根据动力×动力臂=阻力×阻力臂，阻力不变，动力臂不变，（b）中阻力臂增大，故动力增大，即图（a）中手施加的动力小于图（b）中手施加的动力．
（2）据图可知，此时有两段绳子吊着动滑轮，物体匀速提升了2m，则绳子自由端移动的距离是4m，时间是10s，所以绳子自由端移动的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{4m}{10s}$=0.4m/s；
据图可知，此时有两段绳子吊着动滑轮，所以省一半的力，故在不计绳和动滑轮重及摩擦的情况下，绳子自由端的拉力是：F=$\frac{1}{2}$G=$\frac{400N}{2}$=200N；
（3）由图可知：独轮车的车辆轮轴处是支点，其中重力G是阻力，支点到重力作用线的距离是阻力臂，故L₂=0.3m；力F是动力，支点到力F作用线的距离是动力臂，故L₁=1m；
根据杠杆的平衡条件得：F×L₁=G×L₂，
所以F=$\frac{G{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{1000N×0.4m}{1m}$=400N；
故答案为：小于；小于；0.4；200；400；

点评 此题考查了杠杆平衡条件的应用，要掌握杠杆的平衡条件，确定杠杆受到的力及对应的力臂，根据杠杆的平衡条件进行求解．