Question

在海南舉辦的大力士比賽中，有一個項目是把車輪推上臺階．下面把車輪推上臺階的四種方法，推力的作用點相同，推力的方向不同，如圖所示，則哪一種推法最省力（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：最省力，即所用的動力最小．在阻力和阻力臂一定的情況下，要求動力的最小值，根據杠桿的平衡條件可知，只有動力臂最大時，所用的動力才最小．因此確定四個圖中動力臂的大小是解決此題的入手點．力臂是從支點到力的作用線的距離，即從支點向力的作用線引的垂線段．
解答：解：把車輪推上去的過程中，車輪沿著臺階轉動，把車輪看做是一個杠桿，則臺階的棱角為支點．阻力等于車輪的重力不變．阻力臂在這四種情況也都相同．根據杠桿的力臂的定義可知，在F₃的動力臂最大，如圖所示：

根據杠桿平衡條件可知，此時所用的動力最小． 
綜上分析，故選C．
點評：杠桿平衡條件的應用是考查的重點，其中求動力的最小值是其中的一種題型．在這類題目中，一般情況下，阻力與阻力臂一般固定不變，要求動力的最小值，就要通過動力臂的最大值來進行突破．