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三种杠杆示意图 杠杆原理示意图

杠杆示意图(三个杠杆示意图)
这是男生不应该出错的物理问题！
同时这也是最不可思议的中学物理题 ， 曾经以各种形式出现在中学试题中 。其实这个问题来源于初中物理课本的课后习题！所有根据自己的感觉和常识 ， 而不是根据物理理论做这道题的同学 ， 无一例外都会出错 。这道物理题涉及到一个只有男生才会经常做的动作 。女生几乎没做过 ， 也没体验过做的感觉 。按理说 ， 男生应该能答对这道物理题 。然而令人惊讶的是 ， 几乎所有人都犯了错误 。
不相信我？那我们试试吧 。
这道物理题说:人在做俯卧撑时 ， 人体分别在“抬起”和“落下”的过程中 ， 是“省力杠杆”还是“省力杠杆”？
男生对这个动作比较熟悉 。俯卧撑是男生最常做的动作之一 ， 是一项对人体非常有益的运动 。所以 ， 男生完全不要犯错 。
但是结果呢？
几乎所有的男生女生都说 ， 人体在撑起的过程中是省力杠杆 ， 在落下的过程中是省力杠杆！原因是 ， 在我们所有人的感觉中 ， 撑起的过程需要支撑几乎整个人体 。这个过程肯定比摔倒的过程更费力 ， 因为摔倒的时候几乎不需要力气！
真的是这样吗？
我们来看看如何用初中物理力学中的“杠杆原理”知识来求解 。
看上图 。人体向上撑起时 ， 地面对前臂的向上支撑力属于动力 ， 其动力臂如图所示；人体的重力属于阻力 ， 其阻力臂如图 。显然 ， 动力臂大于阻力臂 。根据杠杆平衡公式 ， 功率小于阻力 。所以在这个过程中 ， 人体就是一个“省力杠杆”！
我们继续采用类似的方法 ， 再看上图 。当人体向下运动时 ， 人体的重力属于动力 ， 而地面对前臂向上的支撑力属于阻力 。画出动力臂和阻力臂 ， 如图所示 。显然 ， 动力臂比阻力臂小 。根据杠杆平衡公式 ， 力量大于阻力 ， 所以人体在这个过程中就是一个“费力的杠杆”！
最近怎么样？事实和我们的感觉完全相反！
我们在拓展类似的情况 ， 还是以人体内的杠杆为例 ， 还是判断省力杠杆和省力杠杆的问题 。请看下面两张图片:

我们再来看上面人体杠杆图中的第三个 ， “踮脚”和“着地”的过程 。脚掌是一根杠杆 ， 我们通常觉得“踮脚”时是费力的杠杆 ， “落脚”时是省力的杠杆 。但是 ， 真相呢？只要我们画出杠杆的五个要素:支点、力、阻力、力臂、阻力臂 ， 那么就可以根据杠杆平衡公式来判断了 。事实恰恰相反 。这是一道中考物理题 ， 错误率很高 。几乎所有懒得做的同学都错了！
其实我们来看看这两个物理问题 。是不是感觉很像？俯卧撑 ， 脚尖向下！
所以 ， 没有根据物理知识检验的人的感觉是不可靠的 。中学生朋友们一定要养成利用物理知识进行严格的逻辑推理和实验验证来得到答案的习惯 。千万不要凭感觉想当然！
中学生 ， 物理就在我们身边 ， 一切的原理都是物理 。养成见物思人的习惯！为了美好的未来 ， 加油！

【三种杠杆示意图 杠杆原理示意图】


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