Question

古代起重的一種轆轤如圖所示．軸的大半徑為R=30cm，小半徑為 r=20cm，搖把離軸中心為L=50cm．若不計摩擦，滑輪，轆轤的重力的影響，要提升一重為G=500N的重物，則搖把上的力F至少為________．

Answer 1

50N
分析：要解決此題，需要知道輪軸也是一種省力機械．常把力作用在輪上．輪軸是一種變形杠桿，在計算時要利用杠桿的平衡條件．
解答：由圖知，由兩段繩子承擔物重，所以每段繩子上的力是F′=G=×500N=250N．
而要使物體G上升，從右看，應使輪軸沿逆時針方向轉動．作用在大軸上的力使其向順時針運動，小軸上的力使其沿逆時針方向轉動．
根據杠桿的平衡條件：
F′?R=F′?r+F?L
代入數據得：250N×30cm=250N×20cm+F×50cm
解得：F=50N
故答案為：50N．
點評：此題主要考查了對輪軸的理解，一定要搞清使輪軸向順時針轉動的力及力臂與使輪軸向逆時針轉動的力和力臂，從而根據杠桿的平衡條件解決．