修改时间:2024-07-31 浏览次数:117 类型:月考试卷
A.杠杆依然平衡 B.杠杆左端下降 C.杠杆右端下降
桔槔和辘轳
中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着:“井深用辘轳,井浅用桔槔。”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具,如图甲所示,在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,横杆的一端用一根绳与汲器相连,另一端绑上或悬上一块重石头。这个石头不能太重,也不能太轻,太重落桶时费力,太轻提水时费力。石头到底多重呢?假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F,只不过落桶时F方向向下,提水时F方向向上,不计桶本身重力,利用杠杆平衡条件,我们可以计算出对于等臂的桔槔,石头重G石= ,也就是石头的重力是所汲水重的一半。
桔槔只能在浅水中汲水,无法满足深井汲水的需求,极大限制了农业发展。辘轳的出现,弥补了桔槔的功能缺陷,既省力,又便于深井汲水,满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求(如图乙所示)。辘轳是典型的轮轴,其结构如图丙所示,半径较大的是轮,半径较小的是轴,轮轴是能够连续转动的杠杆,支点就在转轴线上。R为轮半径,r为轴半径,F1为作用在轮上的力,F2为作用在轴上的力,当轮轴匀速转动时,有F1R=F2r,且R>r,所以F1<F2 , 因而辘轳能够省力,同时可以根据井深确定绳子的长度。
根据上述材料,回答下列问题。
试题篮