人体旗帜是一种流行于欧美的运动，运动者要完成如图甲所示的动作，用手抓着垂直于地面的杆，使身体与地面保持平行。我们把这个动作简化成如图乙所示的模型，假设人体的重心在O点，人体重力为G，OD长度为L1 ， AB的长度为L2 ，两手与杆的夹角均为45°．为了研究方便，我们假定杆子对手施加的力是沿着手臂的方向。

1. 人体旗帜是一种流行于欧美的运动，运动者要完成如图甲所示的动作，用手抓着垂直于地面的杆，使身体与地面保持平行。我们把这个动作简化成如图乙所示的模型，假设人体的重心在O点，人体重力为G，OD长度为L₁ ， AB的长度为L₂ ，两手与杆的夹角均为45°．为了研究方便，我们假定杆子对手施加的力是沿着手臂的方向。

(1) 杆子对该运动员右手（甲图中上方手臂）作用力的方向为沿着手臂（选填“斜向上”或“斜向下”）。

(2) 图乙所示的杠杆若以A为支点，人的重力为阻力，画出阻力臂。

(3) 试推导杆子对该运动员右手作用力的大小F＝（请写出推导过程，所得结果用字母表示）。

【考点】

杠杆及其五要素; 杠杆的平衡条件; 力臂的画法;

【答案】

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解答题困难

1. 如图甲所示燕尾夹包括夹柄和夹体，夹体的截面为三角形。夹柄是钢丝制成，与夹体相连接的一端可活动，燕尾夹柄可简化为杠杆ABC，其中AB=BC，以图乙方式按住C点打开该夹子，力F垂直于夹柄所在平面。

(1) 杠杆ABC的支点为（选填“A”“B”或“C”）。

(2) 若F大小为10N时，刚好可以打开夹子，则夹体给杠杆的作用力至少为多少牛?

(3) 在不改变夹体的前提下，为能更轻松的打开夹子，可以使用什么办法，并列式说明理由。

解答题普通

2. 如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡。

解答题普通

3. 如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡。

解答题普通