[题目]“低头族长时间低头看手机.会引起颈部肌肉损伤.当头颅为竖直状态时.颈部肌肉的拉力为零.当头颅低下时.颈部肌肉会产生一定的拉力.为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系.我们可以建立一个头颅模型来模拟实验.如图甲所示.把人的颈椎简化成一个支点O.用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动.A点为头颅模型的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

【题目】“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，我们可以建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示，把人的颈椎简化成一个支点O，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据，如下表：

低头角度θ/°	0	15	30	45	60
细线拉力F/N	0	7.3	14.0	20.2	25.0

（1）设头颅质量为8kg，OA长14cm，OB长4cm．当低头角度为30°时，颈部肌肉实际承受的拉力是_____N。

（2）在图乙中画出细线拉力的示意图。

（______）

（3）低头角度越大，颈部肌肉的拉力_____。

（4）请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议：_____。

【答案】112 越大尽量减小低头的角度（或不要长时间低头做事，低头时间久了要抬头休息等等）

【解析】

（1）由表格中数据知，当低头角度为30°时，若m＝1kg，细线的拉力为14N；

若m＝8kg，由于角度不变，所以动力臂和阻力臂不变，则拉力F＝8×14N＝112N；

（2）由题意知，细线拉力的方向应垂直于OB向下，如图所示：

（3）图乙中，F的力臂为OB，做出乙图中G的力臂LG，如图所示：

根据杠杆的平衡条件可得：GLG＝FLF，则，人低头的角度越大，sinθ越大，则G的力臂越大，肌肉的拉力就越大；

（4）要预防和延缓颈椎损伤，可尽量减小低头的角度，不要长时间低头做事，低头时间久了要抬头休息等等。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：初中物理 来源： 题型：

【题目】电能表是用来测量_______的仪表。小明同学家电能表铭牌上标有“220V、10A、3000r/kWh”字样，他观察到在lmin的时间内，电能表的转盘匀速转了15转，观察期间他家工作电器的总功率为_______W；小明家的电能表所测的用电器正常工作最大功率不能超过_______kW。

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

【题目】将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是

A. 电冰箱产生的热量最多 B. 电脑产生的热量最多

C. 电热毯产生的热量最多 D. 三者产生的热量一样多

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

【题目】在学习“物体运动状态改变的原因”时，老师做了如图的实验：具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动；如果在它的运动路径旁放一磁铁，钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解，正确的是( )

A. 钢珠与磁铁没有接触，所以没有力的作用

B. 钢珠在运动过程中不受重力

C. 钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变

D. 实验说明力能改变物体的运动状态

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

【题目】如图甲所示，是小区内的一种新型健身器械，叫单人坐拉器，它的简化模型图，如图乙所示。坐在坐拉器座椅上的人，当双手用力向下拉动手柄A时，操作杆AB会绕着转轴O转动，连杆BD拉动杆O′C绕转轴O′转动，将座椅向上抬起，（g取10N/kg）

（1）关于该坐拉器及其模型图，下列说法正确的是_____。

A．该坐拉器是个组合杠杆，使用过程中可以省功

B．O′DC杠杆是费力杠杆，而BOA杠杆是省力杠杆

C．人的体重越重，坐拉器使用过程中的机械效率越高

D．该坐拉器的机械效率为定值，不会发生变化

（2）已知手柄竖直向下移动30cm时，座椅竖直升高9cm，用时5s，若人的质量为60kg，利用坐拉器抬起人的机械效率为90%，则抬起人的过程所做功的功率为多少______？

（3）已知图乙中OA：OB＝6：1，O′C：O′D＝2：1，此时AB杆处于水平位置，BD杆垂直于杆AB和O′C，BD杆对AB和O′C杆的拉力均沿着BD，且大小相等。若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向视作同一直线，物体间相互作用力的大小相等、方向相反，忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。若小红的质量为40kg，则此时小红让自己保持图乙的状态，需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大_________？