题目
【单选题】手臂持球以肘关节为支点构成的杠杆是A. 平衡杠杆B. 省力杠杆C. 费力杠杆D. 混合杠杆E. 复合杠杆
【单选题】手臂持球以肘关节为支点构成的杠杆是
A. 平衡杠杆
B. 省力杠杆
C. 费力杠杆
D. 混合杠杆
E. 复合杠杆
题目解答
答案
C. 费力杠杆
解析
本题考查的知识点是人体杠杆的类型判断,解题思路是根据杠杆的平衡原理,结合手臂持球以肘关节为支点的实际情况,分析动力、阻力和支点的位置关系,从而确定杠杆的类型。
杠杆的平衡原理是动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,即$F_1\times L_1 = F_2\times L_2$,其中$F_1$是动力,$L_1$是动力臂,$F_2$是阻力,$L_2$是阻力臂。根据动力臂和阻力臂的大小关系,杠杆可分为省力杠杆($L_1>L_2$)、费力杠杆($L_1<L_2$)和平衡杠杆($L_1 = L_2$)。
当手臂持球以肘关节为支点时,肘关节是支点,手臂上的肌肉收缩提供动力,球的重力是阻力。此时动力臂是从肘关节到肌肉附着点的距离,阻力臂是从肘关节到球的距离。在实际情况中,肌肉附着点离肘关节较近,而球离肘关节较远,即动力臂小于阻力臂($L_1<L_2$)。根据杠杆平衡原理$F_1\times L_1 = F_2\times L_2$,当$L_1<L_2$时,为了使杠杆平衡,动力$F_1$必然大于阻力$F_2$。这种需要用较大的动力才能克服较小阻力的杠杆就是费力杠杆。