题目内容

18.研究表明,不当的玩手机姿势与颈椎病的发生有关.若将人体头领部简化为如图的摸型:头部的重心在P点,在可绕0转动的预椎OP(视为轻杆)的支持力和沿PM方向肌肉拉力的作用下处于静止状态.当人低头时,颈推0P与竖直方向的夹角为45°,PM与竖直方向的夹角为53° (sin45°=cos45°≈0.7,sin53°=0.8、cos53°=0.6 ),这种情况下颈椎OP受到的压力约为头部重力的(  )
A.5.7 倍B.4.2倍C.3.3倍D.2.0倍

分析 对人的头部进行分析,明确其受力情况,由共点力的平衡条件可得出对应的平行四边形;由正弦定理可求得劲椎受到的压力.

解答 解:由题意可明确人的头受力情况,如图所示:

由题意知,F′=G,设人的颈椎对头的支持力F,则由几何关系可知:
$\frac{F′}{F}=\frac{sin(53°-45°)}{sin[180°-45°-(53°-45°)]}$
解得解得:F=5.7F′=5.7G.
故选:A

点评 本题考查共点力的平衡在实际生活中的应用,要注意正确根据题意明确作出对应的图象,再由几何关系即可求解.

练习册系列答案
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10.某课外小组在参观工厂时,看到一丢弃不用的电池,同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻,已知这个电池的电动势约为11~13V,内阻小于3Ω,由于直流电压表量程只有3V,需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15V的电压表,然后再用伏安法测电池的电动势和内阻,以下是他们的实验操作过程:

(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,实验步骤如下,完成填空:
第一步:按电路图连接实物
第二步:把滑动变阻器滑片移到最右端,把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合开关,把滑动变阻器滑片调到适当位置,使电压表读数为3V
第四步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为0.6V
第五步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15V的电压表.
(2)实验可供选择的器材有:
A.电压表(量程为3V,内阻约2kΩ)           
B.电流表(量程为3A,内阻约0.1Ω)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)               
D.电阻箱(阻值范围0~999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)  
F.滑动变阻器(阻值为0~20kΩ  )
回答:电阻箱应选C,滑动变阻器应选E.
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电池电动势E和内阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U-I图线如图丙所示,可知电池的电动势为11.5V,内阻为2.5Ω.

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