Question

如图所示为自行车的脚踏板和大齿轮在运动中的三个不同位置．如要使大齿轮对链条的拉力保持不变，那么人脚加在脚踏板上的力最大时在（ ）

A．A位置
B．B位置
C．C位置
D．三个位置一样

Answer 1

【答案】分析：由题意可知，如图属于轮轴，因为轮轴是一种变形的杠杆，因此可以根据杠杆的平衡条件，从A、B、C三个位置时杠杆的动力臂和力矩方面去分析，力矩不变，动力臂长越长越省力，动力臂越短越费力．解答此题的难点在于正确理解力矩的概念：力矩是力（F）和力臂（L）的乘积（M）．即：M=F?L．力矩是描述物体转动效果的物理量，物体转动状态发生变化时才肯定受力矩的作用．
解答：解：因为在A、B、C三个位置时，力矩相等，
在A位置时动力臂最长，在C位置时动力臂最短，
所以在A位置时用力最小，在C位置时用力最大．
故选C．
点评：轮轴是一种变形的杠杆，在日常生活中使用也非常广泛，使用轮轴时，作用在轮轴上的力都与轮和轴相切，所以它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径，当轮轴处于平衡状态时，F₁×R=F₂×r．