Question

關(guān)于人身上的杠桿
人身上有206塊骨頭，其中有許多起著杠桿作用，當(dāng)然這些起杠桿作用的骨頭不可能自動(dòng)地繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，必須受到動(dòng)力的作用，這種動(dòng)力來(lái)自附著在它上面的肌肉．
人前臂的動(dòng)作最容易看清是個(gè)杠桿了，它的支點(diǎn)在肘關(guān)節(jié)．當(dāng)肱二頭肌收縮、肱三頭肌松弛時(shí)，前臂向上轉(zhuǎn)，引起曲肘動(dòng)作（如圖1所示）；而當(dāng)肱三頭肌收縮、肱；頭肌松弛時(shí)，前臂向下轉(zhuǎn)，引起伸肘動(dòng)作．
如圖2是跑動(dòng)時(shí)腿部肌肉示意圖，當(dāng)右腿向前跨步時(shí)，是右腿的髂腰肌收縮、臀大肌松弛，使右大腿抬起；股四頭肌松弛，股二頭肌收縮，使右膝彎曲，這時(shí)候，左腿由于它的髂腰肌松弛，臀大肌收縮，股四頭肌收縮，股二頭肌松弛，而伸直．圖3是人踮腳時(shí)肌肉的示意圖，踮腳時(shí)主要靠腓腸肌收縮．
（1）畫出人的前臂在圖1時(shí)的杠桿示意圖來(lái)，標(biāo)出支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂．
（2）人的前臂在曲肘時(shí)是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿？這種結(jié)構(gòu)有什么好處？
（3）人踮著腳時(shí)也可以看作是杠桿，這時(shí)，腳可以看作是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿呢？
（4）除了文章中介紹的人身上的杠桿外，你還能舉出人體上一個(gè)杠桿的例子嗎？請(qǐng)?jiān)囋嚳矗?br />

Answer 1

【答案】分析：杠桿的五要素是：①支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)；②動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力；③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力；④動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離；⑤阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離．
杠桿可分為：
①省力杠桿，動(dòng)力臂大于阻力臂，省力但費(fèi)距離；
②費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂，費(fèi)力但省距離；
③等臂杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂，既不省距離也不省力．據(jù)此回答．
解答：答：（1）過(guò)支點(diǎn)分別向F₁和F₂的作用線作垂線，注意需要把F₁反射延長(zhǎng)，把F₂延長(zhǎng)，如下圖所示，F(xiàn)₁的力臂為OA，F(xiàn)₂的力臂為OB；

（2）人的前臂在曲肘時(shí)是費(fèi)力杠桿，這樣可以省距離，肱二頭肌收縮一點(diǎn)，手就能移動(dòng)較大的距離；
（3）人踮著腳時(shí)也可以看作是杠桿，由下圖可知?jiǎng)恿Ρ跲D大于阻力臂OC，屬于省力杠桿；

（4）手是一個(gè)杠桿，手就是一個(gè)杠桿、球壓在掌心上的力是阻力，腕關(guān)節(jié)是支點(diǎn)，通過(guò)前臂中的伸、屈肌的伸、縮產(chǎn)生動(dòng)力，使托住球的手向上轉(zhuǎn)動(dòng)如下圖：

點(diǎn)評(píng)：本題是對(duì)杠桿五要素的靈活考查，我們要能夠從生活中找出杠桿的原型，并能夠分析其省費(fèi)力情況．