题目
杠杆作用在人体的关节中无处不在。以下不属于费力杠杆作用的是:A. 单手投篮时的手臂B. 踮脚走路时的脚C. 打弹珠时的手指D. 踢球时的腿
杠杆作用在人体的关节中无处不在。以下不属于费力杠杆作用的是:
A. 单手投篮时的手臂
B. 踮脚走路时的脚
C. 打弹珠时的手指
D. 踢球时的腿
题目解答
答案
B. 踮脚走路时的脚
解析
本题考查对费力杠杆概念的理解以及在人体关节运动中的应用,解题思路是根据费力杠杆的特点,即动力臂小于阻力臂,判断每个选项中人体关节运动是否符合费力杠杆的特征。
- A选项:单手投篮时的手臂
- 以肘关节为支点,手臂上的肌肉收缩提供动力,篮球的重力为阻力。
- 动力臂是从肘关节到肌肉收缩点的距离,阻力臂是从肘关节到篮球的距离。
- 很明显,动力臂小于阻力臂,满足费力杠杆的条件,所以单手投篮时的手臂是费力杠杆。
- B选项:踮脚走路时的脚
- 以脚尖与地面的接触点为支点,小腿肌肉收缩提供动力,人体的重力为阻力。
- 动力臂是从脚尖到小腿肌肉收缩点的距离,阻力臂是从脚尖到人体重心的距离。
- 此时动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡原理$F_1L_1 = F_2L_2$(其中$F_1$为动力,$L_1$为动力臂,$F_2$为阻力,$L_2$为阻力臂),动力小于阻力,属于省力杠杆,不属于费力杠杆。
- C选项:打弹珠时的手指
- 以手指与手腕的连接处为支点,手指肌肉收缩提供动力,弹珠的重力为阻力。
- 动力臂是从手腕连接处到手指肌肉收缩点的距离,阻力臂是从手腕连接处到弹珠的距离。
- 动力臂小于阻力臂,符合费力杠杆的定义,所以打弹珠时的手指是费力杠杆。
- D选项:踢球时的腿
- 以膝关节为支点,大腿肌肉收缩提供动力,足球的重力为阻力。
- 动力臂是从膝关节到大腿肌肉收缩点的距离,阻力臂是从膝关节到足球的距离。
- 动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,所以踢球时的腿是费力杠杆。