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从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面

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从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变，搬箱子拉力F2作用在肩关节B点，

在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论。

（1）在丙图中画出F2力臂L2。

（2）当α角增大时，L2　　　　　　（选填“变大”“不变”或“变小”），

F1　　　　　　（选填“变大”“不变”或“变小”）。

（3）如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要　　　　　　（选填“大”或“小”）。

（4）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由分析可得，　　　　　　（选填“甲”或“乙”）图中的姿势比较正确。

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1条回答

侯风珍 (最佳回答者)

2021-4-13 05:15

解析：
（1）其力臂作图如下。
（2）如图，当α增大时，OB长度不变，显然L2将变小。又由于在α增大时，F1与OB间的夹角12°不变，故力臂L1不变，同时F2大小不变。根据杠杆的平衡条件知：
F1L1=F2L2 故
F₁=
F₂L₂

L₁
故F1随L2的变小而变小。
（3）自身重力的作用效果与F2力的作用效果相同，故会使F1变大。
（4）以尾骨为支点，甲图中的α角几乎为零，其力臂L2较大，从而使动力F1较大。故图乙方式正确。
答案：
（1）如图所示。
（2）变小
（3）变大
（4）乙

56 讨论(1)
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