Question

14．如图是人抬独轮车把车把时的简化示意图，此时独轮车相当一个省力杠杆；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，则抬起车把的力F为400N，若力F的方向始终竖直向上，则在抬起过程中，力F将不变（选填“不变”“变大”“不变”）．

Answer 1

分析 根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型；根据杠杆的平衡条件计算动力的大小；根据杠杆的平衡条件，由力F的力臂与木棒重力的力臂的关系可以得出用力的大小变化．

解答 解：
由示意图可知，独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆；
由杠杆的平衡条件可得：FL₁=GL₂，
F=$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$G=$\frac{1}{3}$×1200N=400N；
如图所示：支点为轮子的中心，然后过支点作垂直于动力作用线的垂线段（即动力臂L₁），过支点作垂直于物体重力作用线的垂线段（即阻力臂L₂），如下图所示：

如图，若动力总是竖直向上，所以 $\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{F}{G}$，为定值，即动力臂和阻力臂的比值为定值，因为阻力（重力）不变，根据杠杆平衡条件FL₁=GL可得：动力F保持不变．
故答案为：省力；400；不变．

点评 判断杠杆的类型及计算力或力臂的大小是有关杠杆的最常见的两个题型，所以该题是很好的一道关于杠杆的知识应用题．