Question

【題目】如圖甲是小區內的健身器械坐拉器，圖乙是結構模型圖。坐在座椅上的人，用力向下拉動手柄A時，操作桿AB會繞著轉軸O1轉動，連桿BD拉動桿O2C繞轉軸O2轉動，將座椅向上抬起。圖乙中O1A：O1B=6：1，O2C：O2D=2：1，此時AB桿處于水平位置，BD桿垂直于桿AB和O2C，BD桿對AB和O2C桿的拉力均沿著BD。某同學想估算坐在坐拉器上抬起自己的拉力大小。若手臂對手柄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、轉動時的摩擦和座椅的尺度。

（1）杠桿AO1B可視作一種________杠桿（填“省力”或“費力”）。

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

Answer 1

【答案】省力 125N

【解析】

(1)因為動力臂O1A 大于阻力臂O1B，所以杠桿AO1B可視一種省力杠桿。

(2)設該同學對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) 若該同學的質量為50kg，此時他讓自己保持在圖乙的狀態，需要對手柄A施加豎直向下的拉力為125 N。