题目
下列哪种情况属于省力杠杆?A. 人体站立时,以跖趾关节为支点提起足跟(如踮脚)B. 手臂持哑铃进行屈肘动作(支点在肘关节)C. 头部进行后仰动作(支点在寰枕关节)D. 以上都不是
下列哪种情况属于省力杠杆?
A. 人体站立时,以跖趾关节为支点提起足跟(如踮脚)
B. 手臂持哑铃进行屈肘动作(支点在肘关节)
C. 头部进行后仰动作(支点在寰枕关节)
D. 以上都不是
题目解答
答案
A. 人体站立时,以跖趾关节为支点提起足跟(如踮脚)
解析
本题考查省力杠杆的判断,解题思路是根据省力杠杆的定义,即动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,分别分析每个选项中人体动作所构成的杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系。
- 选项A:
- 当人体站立时以跖趾关节为支点提起足跟(踮脚),此时小腿肌肉收缩提供动力,动力作用点在小腿肌肉与骨骼的连接点,阻力是人体的重力,作用点在人体的重心。
- 动力臂是从支点(跖趾关节)到动力作用线的距离,阻力臂是从支点到阻力作用线的距离。在踮脚这个动作中,动力臂明显大于阻力臂。
- 根据省力杠杆的定义,动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,所以该动作属于省力杠杆。
- 选项B:
- 手臂持哑铃进行屈肘动作,支点在肘关节。动力是肱二头肌收缩产生的力,作用点在肱二头肌与骨骼的连接点,阻力是哑铃的重力,作用点在哑铃上。
- 此时动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件$F_1L_1 = F_2L_2$(其中$F_1$为动力,$L_1$为动力臂,$F_2$为阻力,$L_2$为阻力臂),当$L_1\lt L_2$时,$F_1\gt F_2$,即动力大于阻力,这种杠杆是费力杠杆。
- 选项C:
- 头部进行后仰动作,支点在寰枕关节。动力是颈部后方肌肉收缩产生的力,作用点在颈部后方肌肉与头部骨骼的连接点,阻力是头部的重力,作用点在头部的重心。
- 同样,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知动力大于阻力,属于费力杠杆。