Question

學成同學發現在人體中有許許多多杠桿，甚至踮一下腳尖都是人體杠桿在起作用．如圖所示，人以腳尖為支點，通過小腿肌肉用力，踮起腳尖．
（1）請在圖上畫出F的力臂L；
（2）按杠桿的分類，這是一個

 

杠桿．學成體重為600N，當他雙腳踮起腳尖時，假設體重落在 杠桿中心，單腿肌肉用力至少

 

N．

Answer 1

分析：（1）從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂．
（2）由圖可得，支點在腳尖處，人本身的重力是阻力，肌肉用力F是動力．根據力臂的定義，判斷動力臂和阻力臂的關系即可．

解答：解：（1）反向延長F的作用線，過O點作F的垂線即為F的力臂L；
（2）支點在腳尖處，人本身的重力是阻力，肌肉用力F是動力，所以動力臂是阻力臂的兩倍，根據杠桿平衡條件，動力是阻力的一半，這是一個省力杠桿．如果雙腳著地，每只腳上承擔一半的重力，即300N，則肌肉用力為300N的一半，即150N．
故答案為：（1）
；
（2）省力；150．

點評：本題既考查了力臂的畫法，杠桿的分類又考查了杠桿平衡條件的應用，是一道很好的考查關于杠桿知識的綜合題．