Question

學(xué)成同學(xué)發(fā)現(xiàn)在人體中有許許多多杠桿，甚至踮一下腳尖都是人體杠桿在起作用．如圖所示，人以腳尖為支點(diǎn)，通過小腿肌肉用力，踮起腳尖．
（1）請(qǐng)?jiān)趫D上畫出F的力臂L；
（2）按杠桿的分類，這是一個(gè)

 

杠桿．學(xué)成體重為600N，當(dāng)他雙腳踮起腳尖時(shí)，假設(shè)體重落在 杠桿中心，單腿肌肉用力至少

 

N．

Answer 1

分析：（1）從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂．
（2）由圖可得，支點(diǎn)在腳尖處，人本身的重力是阻力，肌肉用力F是動(dòng)力．根據(jù)力臂的定義，判斷動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系即可．

解答：解：（1）反向延長(zhǎng)F的作用線，過O點(diǎn)作F的垂線即為F的力臂L；
（2）支點(diǎn)在腳尖處，人本身的重力是阻力，肌肉用力F是動(dòng)力，所以動(dòng)力臂是阻力臂的兩倍，根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力是阻力的一半，這是一個(gè)省力杠桿．如果雙腳著地，每只腳上承擔(dān)一半的重力，即300N，則肌肉用力為300N的一半，即150N．
故答案為：（1）
；
（2）省力；150．

點(diǎn)評(píng)：本題既考查了力臂的畫法，杠桿的分類又考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，是一道很好的考查關(guān)于杠桿知識(shí)的綜合題．