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【题目】关于人身上的杠杆

人身上有206块骨头,其中有许多起着杠杆作用,当然这些起杠杆作用的骨头不可能自动地绕支点转动,必须受到动力的作用,这种动力来自附着在它上面的肌肉。

人前臂的动作最容易看清是个杠杆了,它的支点在肘关节。当肱二头肌收缩、肱三头肌松弛时,前臂向上转,引起曲肘动作(如下图所示);而当肱三头肌收缩、肱;头肌松弛时,前臂向下转,引起伸肘动作。

如下图是跑动时腿部肌肉示意图,当右腿向前跨步时,是右腿的髂腰肌收缩、臀大肌松弛,使右大腿抬起;股四头肌松弛,股二头肌收缩,使右膝弯曲,这时候,左腿由于它的髂腰肌松弛,臀大肌收缩,股四头肌收缩,股二头肌松弛,而伸直。

下图是人踮脚时肌肉的示意图,踮脚时主要靠腓肠肌收缩。

出人的前臂在图中时的杠杆示意图来,标出支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。

⑵人的前臂在曲肘时是省力杠杆还是费力杠杆?这种结构有什么好处?

⑶人踮着脚时也可以看作是杠杆,这时,脚可以看作是省力杠杆还是费力杠杆呢?

⑷除了文章中介绍的人身上的杠杆外,你还能举出人体上一个杠杆的例子吗?请试试看。

【答案】 见解析 费力杠杆 肱二头肌收缩一点,手就能移动较大的距离 省力杠杆 见解析

【解析】1)过支点分别向F1F2的作用线作垂线,注意需要把F1反射延长,把F2延长,如下图所示,F1的力臂为OAF2的力臂为OB

2)人的前臂在曲肘时是费力杠杆,这样可以省距离,肱二头肌收缩一点,手就能移动较大的距离;

3)人踮着脚时也可以看作是杠杆,由下图可知动力臂OD大于阻力臂OC,属于省力杠杆;

4)手是一个杠杆,手就是一个杠杆、球压在掌心上的力是阻力,腕关节是支点,通过前臂中的伸、屈肌的伸、缩产生动力,使托住球的手向上转动如下图:

故答案为:(1). 见解析 (2). 费力杠杆 (3). 肱二头肌收缩一点,手就能移动较大的距离 (4). 省力杠杆 (5). 见解析

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