Question

3．在人体中有许许多多杠杆，甚至踮一下脚尖都是人体杠杆在起作用．如图所示，人以脚尖为支点，通过小腿肌肉用力，踮起脚尖．按杠杆的分类，这是一个省力杠杆．小明体重为600N，当小明踮起脚尖时，假设体重落在杠杆中心，两腿肌肉共用力至少300N．

Answer 1

分析 （1）杠杆绕着转动的固定点叫支点；
（2）根据动力臂和阻力臂的大小关系确定是省力杠杆还是费力杠杆；
（3）知道小明体重（阻力），找出动力臂和阻力臂的大小关系，利用杠杆平衡条件求动力大小．

解答 解：
（1）由图知，人以脚尖为支点，通过小腿肌肉用力，踮起脚尖；
（2）由下图知，动力臂OB大于阻力臂OA，所以这是一个省力杠杆；
（3）由题知，体重落在杠杆中心，即C是OD的中点，则CA是△OBD的中位线，A也是OB的中点，所以动力臂等于阻力臂的2倍，即OB=2OA，

由杠杆平衡条件可得：F×OB=G×OA，
即：F×2OA=600N×OA，
解得：F=300N．
故答案为：脚尖；省力；300．

点评 本题综合考查了杠杆支点的确定、杠杆分类和杠杆平衡条件的应用，分析题图得出动力臂和阻力臂的大小关系是关键．