明代宋应星在天工开物中记载的农业生产汲水装置辘轳，沿用至今。如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。

1. (2023九上·昆山月考) 明代宋应星在 $\text{[math]}$ 天工开物 $\text{[math]}$ 中记载的农业生产汲水装置 $\text{[math]}$ 辘轳，沿用至今。如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。
1. （1）如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照 $\text{[math]}$ 选填“省力”或“费力” $\text{[math]}$ 杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”中的点。
3. （2）设大轮与小轮的半径比为 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ，水桶受到的总重力为 $\text{[math]}$ 。使周长为 $\text{[math]}$ 的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功 $\text{[math]}$ ；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在 $\text{[math]}$ 点最小的力应为 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 不计井绳的粗细和自重 $\text{[math]}$
5. （3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用 $\text{[math]}$ 选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ” $\text{[math]}$ 。