Question

如圖是手臂的簡化圖，手托住重物時，肌肉對前臂的拉力沿圖中ab線。

（1）在圖中畫出重物對手的壓力
（2）畫出肌肉對前臂的拉力方向
（3）畫出拉力的力臂
（4）根據公式_____判斷肌肉對前臂的拉力_____重物對手的壓力（選填“大于”、“等于”、“小于”）。

Answer 1

（1）（2）（3）如下圖所示，（4）F₁l₁=F₂l_2，大于

試題分析：（1）畫力的示意圖就是把力的大小，方向，作用點用一根帶箭頭的線段表示出來，先確定力的作用點（在受力物體上，一般畫在重心），再確定力的方向，最后沿力的方向畫一條帶箭頭的線段。注意箭頭要畫在線段的末端，并寫上力的符號，有大小的還要寫出力的大小。重物對手的壓力，受力物體是手，故作用點在人的手上，方向是與手面垂直向下的。如圖所示：
（2）方法一：肌肉對前臂的的拉力是肌肉的收縮提供的，故力的方向是向上的。方法二：重物對手的壓力是向下的，根據杠桿的平衡，手要托住重物，肌肉就要提供向上的力。所以拉力的方向沿ba向上。
（3）力臂是支點到力的作用線的距離，畫法是：先確定支點，再確定力的作用線，最后過支點作力的作用線的垂線段。并用大括號（或雙向箭頭）表示力臂的范圍，寫上力臂的符號。
（4）分析手臂托起物體時的情景可看出，肌肉拉力的力臂比重物對手壓力的力臂要小，根據杠桿平衡的條件F₁l₁=F₂l₂可知，動力臂小于阻力臂，動力就會大于阻力。即人的手臂在托起物體時相當于一個費力杠桿，所以肌肉對前臂的拉力大于重物對手的壓力。