《2025年新课程新教材导航学八年级物理下册北师大版》

13. “低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，我们可以建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示，把人的颈椎简化成一个支点$O$，用$1\ kg$的头颅模型在重力作用下绕着这个支点$O$转动，$A$点为头颅模型的重心，$B$点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在$B$点，用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，在头颅模型转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于$OB$，如图乙所示。让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录下低头角度$\theta$及细线拉力$F$的数据，如下表：

|低头角度$\theta/^{\circ}$|0|15|30|45|60|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|细线拉力$F/N$|0|7.3|14.0|20.2|25.0|
（1）设头颅质量为$8\ kg$，当低头角度为$60^{\circ}$时，颈部肌肉实际承受的拉力是______$N$。
（2）在图乙中画出细线拉力的示意图。
（3）请解释：为什么低头角度越大，颈部肌肉的拉力会越大？______*。
（4）请你就预防和延缓颈椎损伤提出一条合理化的建议：______。

答案：
200@@@@低头角度越大，$G$ 的力臂 $L_{G}$ 越大，而 $L_{F}$ 和 $G$ 不变，根据杠杆平衡条件可知 $F$ 增大@@尽量减小低头的角度(或不要长时间低头做事；或低头时间久了要抬头休息等)