Question

15．某人分別用如圖所示的兩種方法挑著同一物體行走，圖（b）中肩受到的壓力小于圖（b）中受到的壓力．圖（a）中手施加的動(dòng)力小于圖（b）中手施加的動(dòng)力（均選填：“小于”、“等于”或“大于”）．如圖（c）所示，在不考慮繩和動(dòng)滑輪重及摩擦的情況下，建筑工人經(jīng)過(guò)10s，將重為400N的物體勻速提升了2m，則繩子自由端移動(dòng)的速度是0.4m/s，工人拉繩的力F的大小為200N．如圖（d）所示，是一輛搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車，車箱和磚頭所受總重力G=1000N，推車時(shí)，人手向上的力F應(yīng)為400N．

Answer 1

分析 （1）肩膀可以看成支點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件，找出不變量，找出變化量，判斷動(dòng)力大小變化．同時(shí)也可以將前端的手的作用點(diǎn)看做支點(diǎn)，肩膀處的力認(rèn)為是動(dòng)力，物體的重力看做阻力，而后結(jié)合杠桿的平衡條件分析即可判斷．
（2）據(jù)滑輪組的省費(fèi)力和省費(fèi)距離情況分析即可判斷；
（3）根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)判斷獨(dú)輪車是什么杠桿，然后找出動(dòng)力臂和阻力臂，動(dòng)力和阻力，根據(jù)杠桿的平衡條件進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：
（1）可以將前端的手的作用點(diǎn)看做杠桿的支點(diǎn)，肩膀處的支持力認(rèn)為是動(dòng)力，物體的重力看做阻力，故可知，在動(dòng)力臂和阻力不變的情況下，（b）中的阻力臂更大，所以（b）中的動(dòng)力更大，即（b）中肩膀處的支持力更大，故（b）中肩膀處的壓力更大；
若肩膀看成支點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，阻力不變，動(dòng)力臂不變，（b）中阻力臂增大，故動(dòng)力增大，即圖（a）中手施加的動(dòng)力小于圖（b）中手施加的動(dòng)力．
（2）據(jù)圖可知，此時(shí)有兩段繩子吊著動(dòng)滑輪，物體勻速提升了2m，則繩子自由端移動(dòng)的距離是4m，時(shí)間是10s，所以繩子自由端移動(dòng)的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{4m}{10s}$=0.4m/s；
據(jù)圖可知，此時(shí)有兩段繩子吊著動(dòng)滑輪，所以省一半的力，故在不計(jì)繩和動(dòng)滑輪重及摩擦的情況下，繩子自由端的拉力是：F=$\frac{1}{2}$G=$\frac{400N}{2}$=200N；
（3）由圖可知：獨(dú)輪車的車輛輪軸處是支點(diǎn)，其中重力G是阻力，支點(diǎn)到重力作用線的距離是阻力臂，故L₂=0.3m；力F是動(dòng)力，支點(diǎn)到力F作用線的距離是動(dòng)力臂，故L₁=1m；
根據(jù)杠桿的平衡條件得：F×L₁=G×L₂，
所以F=$\frac{G{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{1000N×0.4m}{1m}$=400N；
故答案為：小于；小于；0.4；200；400；

點(diǎn)評(píng) 此題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，要掌握杠桿的平衡條件，確定杠桿受到的力及對(duì)應(yīng)的力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件進(jìn)行求解．