Question

20．小明在健身房锻炼身体时发现，当人曲臂将哑铃托起时，如图甲所示，人的前臂可以看作一个杠杆，肱二头肌对前臂的拉力为动力，杠铃对手臂的压力为阻力，图乙为前臂水平状态时的简化图．AB=6cm，AC=30cm，F₁的力臂为3cm，则该杠杆的支点为A，该杠杆为费力（选填“省力”、“费力”、“等臂”）杠杆．当水平托住10kg哑铃静止时，肱二头肌的收缩力为300N．（忽略手臂自重）

Answer 1

分析 支点是指杠杆转动时，固定不动的那个点；
根据动力臂和阻力臂的大小判定杠杆的种类；
力臂是从支点到力的作用线的距离；10kg物体的重力即为阻力F₂，利用杠杆的平衡条件求肱二头肌的收缩力．

解答 解：（1）根据图中的运动情况可知，固定不动的点是A点，即此杠杆的支点为A；
（2）F₁的力臂为3cm，即动力臂为3cm，阻力臂为30cm，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；
（3）物体的重力为：G_物=mg=10kg×10N/kg=100N，阻力臂为：AC=30cm=0.3m
根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，
即F₁×0.03m=100N×0.3m
解得F₁=300N．
故答案为：A；费力；300．

点评 本题考查了清力臂的概念，找出支点、力的作用线，根据杠杆的平衡条件求出力的大小．