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 转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力 作用在 点,其实际作用方向与脊柱夹角为 且保持不变,搬箱子拉力 作用在肩关节 点,在 点挂一重物代替箱子。用测力计沿 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 ,多次实验得出结论。
(1)在丙图中画出 力臂 。
(2)当 角增大时, (变大 不变 变小), (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 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。
按照下列要求,作图。
(1)如图甲,开关S闭合后,根据通电导体ab的电流方向、受到磁场力F的方向,在图中标出磁铁的N极和S极。
(2)如图乙,画出作用在杠杆OA上的拉力F的力臂L1。
(3)如图丙,小球A用钢管固定在小车的支架上,小车向左作匀速直线运动,不计空气阻力,画出小球A受力的示意图。
(4)光线通过图丁中虚线框中的透镜,传播方向发生了改变,请在虚线框中填上合适的透镜。
“暴走”是一种快速的徒步运动方式。观察分析人走路情形,可以将人的脚视为一根杠杆,如图所示,行走时人的脚掌前端是支点,人体受到的重力是阻力,小腿肌肉施加的力是动力。已知某人的质量为 , 。
运动方式 |
散步 |
快走 |
慢跑 |
快跑 |
消耗能量 |
315 |
1165.5 |
1260 |
1764 |
(1)请画出小腿肌肉施加的拉力 的力臂 。
(2)根据图片,估算小腿肌肉产生的拉力是 。
(3)人向前走一步的过程中,重心升高约 ,人克服自身重力约做了 的功。
(4)通过查阅资料:人以不同方式徒步运动半小时,消耗人体内的能量如上表所示。请你从能量角度分析“暴走”能健身的原因: 。
如图所示为一拉杆旅行箱的示意图将其视为杠杆, 为支点, 为重心, 为竖直方向, 为拉杆端点已知箱重为 , 为 , 为 。
(1)图中在 点沿图示方向施加动力 ,箱子静止则动力 的力臂为 ,大小为 。
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为 。
(3)生活中,常把箱内较重物品靠近 点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将 (选填“变大”、“变小”或“不变” 。
一根质量忽略不计的杠杆,支点为 ,在 点悬挂一重为 的物体 .为使杠杆在水平位置保持平衡,还要给杠杆施加一个大小为 ,方向竖直向上的拉力 ,请在图中画出:(1)拉力 的力臂 (2)拉力 的示意图。
按题目要求作图。
(1)如图甲,观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动,画出车中重物 所受力的示意图。
(2)如图乙,画出入射光线对应的反射光线和大致的折射光线。
(3)如图丙,举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆,画出动力 的示意图及阻力 的力臂 。
小明和同学到福利院义务劳动时,发现有压杆的桌子脚下装有如图甲所示的轮子。
(1)他将压杆按下,压板就会紧压在轮子上,使轮子无法滚动,桌子不容易被推动,说明用滑动代替滚动可以 摩擦力;杆做得较宽大可以起到 压强的作用。(均选填“增大”或“减小”
(2)小明发现压杆是省力杠杆, 为支点。请在图乙中画出压力 的力臂 。
如图所示,质地均匀的圆柱形细木棒放在地面上,另一端与支点 连接,在图中画出木棒所受重力的示意图、重力的力臂。
如图所示,将重力不计的吸盘内部空气排尽后与水平地砖完全贴合,已知贴合的面积为 ,大气压强为 , 为轻质杠杆, 为转轴, 与 的长度之比为 保持杠杆水平,某人在 端用竖直向下的拉力 将吸盘沿竖直方向刚好拉离地砖。
(1)求吸盘所受的大气压力
(2)求人所用拉力
(3)若人沿图中虚线方向施加拉力 将吸盘拉离地砖,请画出拉力 的力臂。
按照题目要求作图:
(1)画出图甲中入射光线对应的反射光线;
(2)画出图乙中小球 所受重力的示意图;
(3)在图丙中画出拉力 的力臂 为支点);
(4)用笔画线代替导线,将图丁中的开关和灯泡正确连入家庭电路中。
试题篮
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