11.(1)如图甲所示是羊角锤的示意图,请画出用羊角锤撬铁钉时,作用在A点的最小动力F的示意图及其力臂l.
(2)如图乙所示,将一个一侧带有书柜的办公桌的一端抬离地面,请你标出支点O并作出最小力F的示意图.

(2)如图乙所示,将一个一侧带有书柜的办公桌的一端抬离地面,请你标出支点O并作出最小力F的示意图.
答案
11.如答图所示
(1)如答图甲所示
(2)如答图乙所示
12.如图所示为一拉杆旅行箱的示意图,将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点,已知箱重为250N,OA为120cm,OC为24cm.
(1)在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止,则动力F的大小为多少?
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为多少?

(1)在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止,则动力F的大小为多少?
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为多少?
答案
12.解:(1)如答图甲所示
在Rt△ANO中,∠NAO=30°,所以$ON=\frac{1}{2}AO=\frac{1}{2}×120\mathrm{cm}=60\mathrm{cm}$,
B为重心,BC为竖直方向,则图中OC为阻力臂,
由杠杆平衡条件可得:$F×ON=G×OC$,
即$F×60\mathrm{cm}=250\mathrm{N}×24\mathrm{cm}$,解得$F=100\mathrm{N}$.
故动力F的大小为100N.
(2)F方向如答图乙
由杠杆平衡条件可得$F'×OA=G×OC$,
即$F'×120\mathrm{cm}=250\mathrm{N}×24\mathrm{cm}$,解得$F'=50\mathrm{N}$.
故使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为50N.
13.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,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力$F_1$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$F_2$作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子.用弹簧测力计沿$F_1$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改变杠杆与水平面的夹角$α$,多次实验得出结论.

(1)在图丙中画出$F_2$的力臂$l_2$.
(2)当夹角$α$增大时,$l_2$
(3)如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中$F_1$要
(4)对比甲、乙两种姿势所对应图丙中的两种状态,由以上分析可得,
(1)在图丙中画出$F_2$的力臂$l_2$.
(2)当夹角$α$增大时,$l_2$
变小
(选填“变大”“不变”或“变小”),$F_1$ 变小
(选填“变大”“不变”或“变小”).(3)如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中$F_1$要
大
(选填“大”或“小”).(4)对比甲、乙两种姿势所对应图丙中的两种状态,由以上分析可得,
乙
(选填“甲”或“乙”)图中的姿势比较正确.答案
13.(1)如答图所示
(2)变小 变小
(3)大
(4)乙
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