Question

如图所示是一种拉杆式旅行箱的示意图，请在图中作出动力F的动力臂；使用时相当于一个________（填“省”或“费”）力杠杆；若箱和物品共重100N，想用20N的力F就能抬起拉杆，则动力臂与阻力臂之比应为________．

Answer 1

省    5：1
分析：（1）支点是轮子轴心点O，力臂L是支点到力F的作用线的距离．
（2）根据力臂关系可以把杠杆分为三类：动力臂大于阻力臂，省力杠杆；
动力臂等于阻力臂，等臂杠杆；动力臂小于阻力臂，费力杠杆．
（3）已知动力与阻力，根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂可以求出动力臂与阻力臂之比．
解答：（1）反向延长力的作用线F，过支点O作F作用线的垂线段，即可作出动力臂，如下图所示：

（2）由图示旅行箱可知，动力臂大于阻力臂，所以是一个省力杠杆；
（3）阻力G=100N，动力F=20N，
由杠杆平衡条件：FL_动=GL_阻可得，
动力臂与阻力臂之===；
故答案为：动力臂如图所示；省；5：1．
点评：本题关键：一是知道力臂是支点到力的作用线的垂直距离；二是杠杆的分类--省力杠杆、等臂杠杆和费力杠杆；三是杠杆平衡条件公式F₁L₁=F₂L₂的熟练运用．