题目内容

【题目】从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题.把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变,搬箱子拉力F2作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子.用测力计沿F1方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小.接着,改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论.

(1)在丙图中画出F2力臂L2 .
(2)当α角增大时,L2(变大/不变/变小),F1(变大/不变/变小).
(3)如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要(大/小).
(4)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以下分析可得,(甲/乙)图中的姿势比较正确.

【答案】
(1)

如图所示:


(2)变小;变小
(3)大
(4)乙
【解析】解:(1)延长F2作用线,由支点作其作用线的垂线,L2是其力臂.如图:

(2)由图可知:当α角增大时,力臂L2变小;由于拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12°,且OA这段距离不变,则O点到F1作用线的距离不变,即动力臂不变,阻力为箱子的重力不变,根据杠杆平衡条件可知,F1变小;(3)如果考虑到人上半身的重力,由于上半身的重力会阻碍杠杆的转动,根据杠杆平衡条件可知:实际拉力将变大;(4)比较甲、乙两种姿势可知:甲的支点太高,在搬起物体时,阻力臂减小得慢,则腰背部复杂肌肉的等效拉力F1要比较长时间的使用较大的力,所以甲姿势不正确,乙姿势比较正确.
所以答案是:(1)如上图;(2)变小;变小;(3)大;(4)乙.

练习册系列答案
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【题目】如图是“探究平面镜成像特点”的情景:透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛 A、B 竖立于玻璃板两侧的直尺上,以 A 蜡烛为成像物体.

(1)为便于观察,该实验最好在_____的环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”); 此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但能使我们在观察到A蜡烛像的同时,很方便地确定_____.

(2)实验时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,眼睛应该在玻璃板_____(选填“前”或“后”)观察.小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,这时发现像与物的大小_____;进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板_____,像和物到玻璃板的距离_____.

(3)如果无论怎样在桌面上移动蜡烛B,都无法使它与蜡烛A的像完全重合,出现这种情 况的原因可能是_____.

(4)移去蜡烛B,将一张白卡片竖直放在蜡烛B所在的位置,直接观察白卡片,观察白卡 片上没有蜡烛A的像,说明蜡烛A经平面镜所成的是_____像.

(5)为证实上述有关成像特点是否可靠,你认为应采取下列哪一项操作?_____

A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察

B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述(2)相同的操作.

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