Question

如图是手臂的简化图，手托住重物时，肌肉对前臂的拉力沿图中ab线。

（1）在图中画出重物对手的压力
（2）画出肌肉对前臂的拉力方向
（3）画出拉力的力臂
（4）根据公式_____判断肌肉对前臂的拉力_____重物对手的压力（选填“大于”、“等于”、“小于”）。

Answer 1

（1）（2）（3）如下图所示，（4）F₁l₁=F₂l_2，大于

试题分析：（1）画力的示意图就是把力的大小，方向，作用点用一根带箭头的线段表示出来，先确定力的作用点（在受力物体上，一般画在重心），再确定力的方向，最后沿力的方向画一条带箭头的线段。注意箭头要画在线段的末端，并写上力的符号，有大小的还要写出力的大小。重物对手的压力，受力物体是手，故作用点在人的手上，方向是与手面垂直向下的。如图所示：
（2）方法一：肌肉对前臂的的拉力是肌肉的收缩提供的，故力的方向是向上的。方法二：重物对手的压力是向下的，根据杠杆的平衡，手要托住重物，肌肉就要提供向上的力。所以拉力的方向沿ba向上。
（3）力臂是支点到力的作用线的距离，画法是：先确定支点，再确定力的作用线，最后过支点作力的作用线的垂线段。并用大括号（或双向箭头）表示力臂的范围，写上力臂的符号。
（4）分析手臂托起物体时的情景可看出，肌肉拉力的力臂比重物对手压力的力臂要小，根据杠杆平衡的条件F₁l₁=F₂l₂可知，动力臂小于阻力臂，动力就会大于阻力。即人的手臂在托起物体时相当于一个费力杠杆，所以肌肉对前臂的拉力大于重物对手的压力。