Question

【題目】如圖甲是小區(qū)內(nèi)的健身器械坐拉器，圖乙是結(jié)構(gòu)模型圖。坐在座椅上的人，用力向下拉動(dòng)手柄A時(shí)，操作桿AB會(huì)繞著轉(zhuǎn)軸O1轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿BD拉動(dòng)桿O2C繞轉(zhuǎn)軸O2轉(zhuǎn)動(dòng)，將座椅向上抬起。圖乙中O1A：O1B=6：1，O2C：O2D=2：1，此時(shí)AB桿處于水平位置，BD桿垂直于桿AB和O2C，BD桿對(duì)AB和O2C桿的拉力均沿著BD。某同學(xué)想估算坐在坐拉器上抬起自己的拉力大小。若手臂對(duì)手柄A的拉力方向和人的重力方向在同一直線，忽略坐拉器的自重、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦和座椅的尺度。

（1）杠桿AO1B可視作一種________杠桿（填“省力”或“費(fèi)力”）。

（2）若該同學(xué)的質(zhì)量為50kg，此時(shí)他讓自己保持在圖乙的狀態(tài)，需要對(duì)手柄A施加豎直向下的拉力為多大_____？

Answer 1

【答案】省力 125N

【解析】

(1)因?yàn)閯?dòng)力臂O1A 大于阻力臂O1B，所以杠桿AO1B可視一種省力杠桿。

(2)設(shè)該同學(xué)對(duì)手柄施加豎直向下的拉力為FA，則由杠桿平衡條件得：

①

②

由①②式得：

③

④

由③④式解得：FA=125N

答：(1) 杠桿AO1B可視作一種省力杠桿。

(2) 若該同學(xué)的質(zhì)量為50kg，此時(shí)他讓自己保持在圖乙的狀態(tài)，需要對(duì)手柄A施加豎直向下的拉力為125 N。