Question

9．如图，用甲、乙两种方式搬起质量为10kg的长方形箱子（质量分布均匀），则（　　） 

• A． 用甲图所示的方式更省力
• B． 用乙图所示的方式更省力
• C． 人体肌肉需要承受的力一定小于98N
• D． 人体肌肉需要承受的力一定小于10kg

Answer 1

分析 （1）把箱子看做一个杠杆，抬起一端，则另一端与人的身体接触的点为支点．由于箱子质量均匀，所以，其重力的作用点在其中心上，此时动力F克服的是箱子的重力，在此基础上，利用杠杆的平衡条件，即可确定F₁与F₂的大小关系，得出哪种方式更省力．据此对A选项做出判断；
（2）首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂，并结合力臂的概念进行分析．据此对C选项做出判断；
（3）根据力的单位对D选项作出判断．

解答 解：AB、两次搬起箱子时的情况如图（1）所示，

在上述两种情况下，阻力为箱子的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上．
手的前臂是一根以肘关节处为支点的杠杆；由图可知，阻力G和动力臂L₁不变，箱子横放时阻力臂变短，即L₂变小；根据杠杆的平衡条件可知，动力变小，所以用乙图所示的方式更省力．故A错误，B正确；
C、箱子的重力为G=mg=10kg×9.8N/kg=98N；
由图（2）知，肱二头肌的拉力为动力，物体对手的压力为阻力，支点在肘关节处，所以动力臂小于阻力臂，即L₁＜L₂；根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知，F₁＞F₂，即肱二头肌收缩所承受的力一定大于98N．故C错误；
D、力的单位是N，不是kg，故D错误．
故选B．

点评 此题考查了杠杆平衡条件的应用，研究物体的平衡问题，利用画图的方法，从图得出两种情况下动力臂和阻力臂的变化是本题的关键．