从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕胚骨（轴）O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变，搬箱子拉力作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论。
（1）当α角增大时，F1如何变化？并说明理由 减小；当α角增大时，F2力臂变小；由于拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12°，且OA距离不变，则O点到F1作用线的距离不变，即动力臂不变，阻力为箱子的重力不变，根据杠杆平衡条件可知，F1变小减小；当α角增大时，F2力臂变小；由于拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12°，且OA距离不变，则O点到F1作用线的距离不变，即动力臂不变，阻力为箱子的重力不变，根据杠杆平衡条件可知，F1变小。
（2）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，乙乙（甲/乙）图中的姿势比较正确。
【考点】杠杆的动态平衡分析．
【答案】减小；当α角增大时，F2力臂变小；由于拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12°，且OA距离不变，则O点到F1作用线的距离不变，即动力臂不变，阻力为箱子的重力不变，根据杠杆平衡条件可知，F1变小；乙
【解答】
【点评】
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发布：2024/8/1 8:0:9组卷：15引用：2难度：0.5
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