如 圖 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 109 會考

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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）。