Question

【题目】“暴走”是一种现今流行的运动方式。小明经过观察分析人的走路情形，发现可以将人的脚视为一个杠杆模型，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，作用线过杠杆中点，小腿肌肉施加的力是动力。若小明的质量为60kg，则小明小腿肌肉产生的拉力约为_____N；小明每向前走一步的过程中，重心升高约为4cm，则小明需克服自身重力约做功_____J。

Answer 1

【答案】300 24

【解析】

根据杠杆的平衡条件分析解答小腿肌肉对脚的拉力；小明踮脚过程中克服重力做功等于踮脚一次所做的功；

小明的重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N由图知，由于重力作用线过杠杆中点，且拉力的方向竖直向上，则拉力F的力臂L1＝2L2；根据杠杆的平衡条件可得：FL1＝GL2，则小腿肌肉对脚的拉力：F＝＝＝300N；（2）每向前走一步的过程中，小明克服自身重力做的功：W＝Gh＝600N×0.04m＝24J。