Question

【题目】（1）如图甲是小明弯腰从地面提起用绳子系住的重物的情景，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部肌肉对脊柱的拉力作用沿图中ab线．

①画出绳子对手的拉力．画出肌内对脊柱的拉力方向，并画出这个力的力臂______．②判断肌肉对脊柱的拉力__________绳子对手的拉力（选填“大于”、“等于”、“小于”）

（2）如图乙，手用F1的力直接将物体匀速提升h，若借助滑轮组把物体匀速提升相同高度，F2做功为100J，若滑轮组机械效率为30%，则做功为__________J．

Answer 1

【答案】 大于 30

【解析】

（1）①绳子对手的拉力方向竖直向下，作用点在手上，由此画出对手的拉力示意图如图所示；②腰背部肌肉对脊柱的拉力作用沿图中ab线，作用点在脊柱，物体向下的拉力使脊柱顺时针转动，则背部肌肉产生拉力应让脊柱逆时针转动，所以方向向左，由此画出这个力F1；由题知，O为支点，从O点作拉力F1作用线的垂线段，即这个力的力臂．如图所示：

③画出绳子对手拉力的力臂L2，由图知L1＜L2，根据杠杆的平衡条件可知，肌肉对脊柱的拉力大于绳子对手的拉力．

（2）如图手用F1的力直接将物体匀速提升h，若借助滑轮组把物体匀速提升相同高度，F2做功为100J，若滑轮组机械效率为30%，则F2做的有用功为30J，即等效于F1做的功。