Question

16．如图是矿泉水厂新购买的一款平板手推车，自重为30Kg，下面是搬运工人张师傅在使用手推车时遇到的几种情景，请你帮助张师傅解决他的疑问（取g=10N/kg）．

（1）在推动6桶矿泉水（每桶质量以20Kg计）的过程中，需要跨过一不太高的台阶．张师傅的方法是先用脚顶住手推车的后轮，然后用力向后拉扶手，恰好能将前轮翘起．张师傅想知道此时用力的大小，于是画出了对应的手推车模型（A为前轮，B为后轮，C为扶手），并测得了相关数据AB=120cm，BC=80cm．假设整车的重力集中在AB的中点D，则拉扶手的力F=900N．
（2）张师傅觉得手推车可推着使用，也可拉着使用．甲、乙两图是张师傅用两种不同方式运送纯净水的情况，对于这两种方法中哪种方法比较省力的判断，下列说法中正确的是A．
A．图甲的方法比较省力
B．图乙的方法比较省力
C．图甲和图乙两种方法所用力的大小相等
D．无法判断．

Answer 1

分析 （1）张师傅的方法是先用脚顶住手推车的后轮，说明以B为支点，确定动力臂、阻力臂大小，利用杠杆平衡条件求拉扶手的力；
（2）分别对甲乙两种情况进行受力分析．两图最大的区别是一拉一推，导致小车对地面的压力不同，由此产生的小车与地面之间的摩擦力不同，当然摩擦力越小越省力．

解答 解：
（1）如图，B为支点，F₁为动力，F₂为阻力，BC为动力臂，BC=80cm，BD为阻力臂，D为AB的中点，则BD=60cm

由图知，F₂=G_总=m_总g=20kg×6×10N/kg=1200N，
由杠杆平衡条件可得：
F₁×BC=F₂×BD，
F₁×80cm=1200N×60cm，
解得：拉扶手的力F₁（F）=900N；
（2）拉车时，人对车的拉力一般是斜向上的，这样会减小车对地面的压力，从而减小了车与地面之间的摩擦力，所以较省力；
而推车时，人用力方向一般是斜向下的，这样会增大车对地面的压力，从而增大了车与地面之间的摩擦力，所以推车较费力．故选A．
故答案为：（1）900；（2）A．

点评 本题考查了重力公式、杠杆平衡条件的应用以及影响滑动摩擦力大小的因素．本题实用性较强，说明物理不仅是有趣的还是有用的．