如图甲所示，轮轴实质是一种杠杆。小捷同学为了探究轮轴的平衡条件，进行了如下实验：实验一：如图乙所示，重物G通过细绳绕在轴上，在轮的边缘沿切线方向用力F匀速提升重物，记录

Question

如图甲所示，轮轴实质是一种杠杆。小捷同学为了探究轮轴的平衡条件，进行了如下实验：

实验一：如图乙所示，重物G通过细绳绕在轴上，在轮的边缘沿切线方向用力F匀速提升重物，记录数据如表一。
表一（轮半径10cm，轴半径4cm）

G/N	5	10	15
/N	2	4	6

实验二：如图丙所示，重物G通过细绳绕在轮上，在轴的边缘沿切线方向用力F匀速提升重物，记录数据如表二。
表二（轮半径10cm，轴半径4cm）

G/N	5	10	15
/N	12.5	25	37.5

（1）分析表一数据可知，当重物通过绳绕在轴上，作用力在轮上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是用绳绕在轴上的物体重力的____。（选填“几倍”或“几分之一”）
（2）分析表二数据可知，当重物通过绳绕在轮上，作用力在轴上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的几倍，作用在轴上的力就是用绳绕在轮上的物体重力的____。（选填“几倍”或“几分之一”）
（3）若轮半径为R、轴半径为r，作用在轮上的力为、作用在轴上的力为，则轮轴的平衡条件表达式为____。
（4）你认为骑行有变速器的自行车时，为了使速度更快，链条应调到半径较____（选填“大”或“小”）的飞轮上。

Answer 1

【分析】（1）分析表一数据可知，当重物通过绳绕在轴上，作用力在轮上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的2.5倍，轮上的作用力是轴上的 倍，所以轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是用绳绕在轴上的物体重力的几分之一。
\n（2）分析表二数据可知，当重物通过绳绕在轮上，作用力在轴上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的2.5倍，轴上的作用力是轮上的2.5倍，所以轮半径是轴半径的几倍，作用在轴上的力就是用绳绕在轮上的物体重力的几倍。
\n（3）若轮半径为R、轴半径为r，作用在轮上的力为、作用在轴上的力为，则轮轴的平衡条件表达式为：。
\n（4）变速自行车轮盘半径一定时，轮盘转动一圈时，飞轮的半径越小，后轮转动圈数越多，自行车行驶速度越大，越费力。

【点评】轮轴实质是一个杠杆，动力作用在轮上是省力杠杆，动力作用在轴上是费力杠杆。