Question

8．如圖所示，人的前臂可以看作一個杠桿，若不計手臂自重，當單手水平托住重物時，若OA=3厘米，AB=27厘米，F(xiàn)₁的力臂為2厘米，肱二頭肌的收縮力F₁的大小為735牛，求：該手臂托住物體的質量m．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，必須掌握力臂的概念，知道力臂是從支點到力的作用線的距離．
（2）物體的重力即為阻力F₂，利用杠桿的平衡條件求物體的重力，然后可求得其質量．

解答 解：（1）從支點O向F₁做垂線，垂線段的長度L₁是F₁的力臂．如圖所示

（2）OB=AB+OA=27cm+3cm=30cm=0.3m，
根據杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，
即F₁×0.02m=F₂×0.3m，即735N×0.02m=F₂×0.3m，
解得F₂=49N，
物體的重力G=F₂=49N，
則物體的質量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{49N}{10N/kg}$=4.9kg．
答：該手臂托住物體的質量m為4.9kg．

點評 解決此類題目的關鍵是搞清力臂的概念，然后根據杠桿平衡條件計算，此題畫出力臂的示意圖效果更好．