Question

【題目】“暴走”是一種現(xiàn)今流行的運動方式。小明經過觀察分析人的走路情形，發(fā)現(xiàn)可以將人的腳視為一個杠桿模型，如圖所示。行走時人的腳掌前端是支點，人體受到的重力是阻力，作用線過杠桿中點，小腿肌肉施加的力是動力。若小明的質量為60kg，則小明小腿肌肉產生的拉力約為_____N；小明每向前走一步的過程中，重心升高約為4cm，則小明需克服自身重力約做功_____J。

Answer 1

【答案】300 24

【解析】

根據杠桿的平衡條件分析解答小腿肌肉對腳的拉力；小明踮腳過程中克服重力做功等于踮腳一次所做的功；

小明的重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N由圖知，由于重力作用線過杠桿中點，且拉力的方向豎直向上，則拉力F的力臂L1＝2L2；根據杠桿的平衡條件可得：FL1＝GL2，則小腿肌肉對腳的拉力：F＝＝＝300N；（2）每向前走一步的過程中，小明克服自身重力做的功：W＝Gh＝600N×0.04m＝24J。