“低头族”长时间低头看手机,会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当头颅低下时,

简单机械 已结 1 397
张迎春
张迎春 2021-4-2 10:50

“低头族”长时间低头看手机,会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系,我们可以建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示,把人的颈椎简化成一个支点O,用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示,让头颅模型从竖直状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据,如下表:扬州大学附属中学姜雪峰编

 

低头角度θ/°

0

15

30

45

60

细线拉力F/N

0

7.3

14.0

20.2

25.0

 

 

(1)设头颅质量为8kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉实际承受的拉力是  ▲  N。

(2)在图乙中画出细线拉力的示意图。

(3)请解释:为什么低头角度越大,颈部肌肉的拉力会越大?答  ▲  。(2分)

(4)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议:  ▲  。


相关标签:
1条回答
  •  李朋成
    李朋成 (最佳回答者)
    2021-4-12 10:44

    解析:

    (1)根据杠杆的平衡条件,在动力臂和阻力臂不变的条件下,动力也阻力成正比。故因头颅的质量是模型质量的8倍,其拉力也是模型拉力的8倍。即其拉力为:F=25N×8=200N(2)见下图

     

    (3)低头的角度越大,重力的力臂OC就越大,肌肉拉力的力臂OB不变,根据杠杆平衡条件F·OB=G·OC,肌肉的拉力会变大 (4)不要长时间低头,尽量保持头颅直立(合理即可) 


    35 讨论(1)
提交回复