圖十為輪軸裝置的正視圖及側視圖若要使用此裝置省力地將重物等速向上抬起下列何種使用方式最適當

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12. 圖(十)為輪軸裝置的正視圖及側視圖，若要使用此裝置 「省力地」將重物等速向上抬起，下列何種使用方式最適當？

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國中會考基測◆自然科- 109 年 - 109 國中教育會考：自然科#85659

答案：D
難度： 簡單

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109國中會考自然科第12題

題目

圖(十)為輪軸裝置的正視圖及側視圖，若要使用此裝置「省力地」將重物等速向上抬起，下列何種使用方式最適當？

答案

D

解析

本題主要是問簡單機械-輪軸的觀念。

輪軸的支點設在圓心，

當施力在輪上時，由於施力臂較大，所以施力會小於抗力，屬於省力。
輪半徑(施力臂)×輪上的拉力 ＝ 軸半徑(抗力臂)×軸上的重物

F拉力 × d施力臂 = W重物 × r抗力臂，因為 d施力臂 > r抗力臂
所以F拉力 < W重物 → 省力

(D)選項，是正確圖形，所以答案選D。

解題技巧

本題中的關鍵詞「「省力地」將重物等速向上抬起」，當施力在輪上時，由於施力臂較大，所以施力會小於抗力，屬於省力。

知識節點

簡單機械-輪軸

原理

一、輪軸：由兩半徑不同的圓輪，固定在同軸心上，稱為輪軸，可看作是第一類槓桿。

1.當施力在輪上，由於施力臂d較大，所以施力會 小於抗力，屬於省力費時。

F × d = W × r，因為d > r   所以F < W → 省力費時

舉例：喇叭鎖、方向盤等，達到省力目的。

2.當施力在軸上，由於施力臂d較小，所以施力會大於抗力，屬於費力省時。

F × d = W × r，因為d < r   所以 F > W → 費力省時

舉例：擀麵棍，達到省時目的。

3.輪軸是同心圓，輪轉一周（一圈），軸也同時轉一周（一圈）。