Question

如圖所示，獨(dú)輪車(chē)和車(chē)內(nèi)的煤的總質(zhì)量為90kg，其重力可視為作用于A點(diǎn)．車(chē)軸O為支點(diǎn)．（g取10N/kg） 
（1）這獨(dú)輪車(chē)使用時(shí)是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿，為什么？
（2）將車(chē)把抬起時(shí)，作用在車(chē)把豎直向上的力為多少？
（3）此小車(chē)在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力是其重力的

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，那么工人師傅沿水方向的推力是多大？

Answer 1

分析：（1）結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷獨(dú)輪車(chē)在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可以求出作用在車(chē)把上豎直向上的力的大小；
（3）因?yàn)槭切≤?chē)在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以受到的摩擦力和工人師傅的推力是一對(duì)平衡力．即F=f=

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G．

解答：解：（1）省力杠桿．
因?yàn)楠?dú)輪車(chē)在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以是省力杠桿；
（2）將車(chē)把抬起時(shí)，支點(diǎn)為O點(diǎn)，動(dòng)力臂L₁為從O點(diǎn)到車(chē)把處的距離，L₁=30cm+70cm=100cm，阻力臂L₂=30cm，
作用在車(chē)上的阻力就是車(chē)和煤的總重力，F(xiàn)₂=G=mg=90kg×10N/kg=900N
根據(jù)杠桿的平衡條件可以得到：作用在車(chē)把豎直向上的力為
F₁=

F2L2

L1

=

900N×30cm

100cm

=270N
答：作用在車(chē)把豎直向上的力為270N．
（3）因?yàn)槭切≤?chē)在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以受到的摩擦力和工人師傅的推力是一對(duì)平衡力．
即F=f=

1

12

G=

1

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×900N=75N
答：工人師傅沿水方向的推力是75N．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是杠桿平衡條件的應(yīng)用和杠桿的分類，以及平衡力的有關(guān)知識(shí)．屬于中考的常見(jiàn)題型，難度不大．