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專技高考-物理治療師物理治療基礎學(包括解剖學、生理學、肌動學與生物力學)10742單選題

有關人體肌肉骨骼的槓桿系統敘述,下列何者正確?

A符合第一種槓桿時,機械性優勢(mechanical advantage)等於1
B符合第二種槓桿時,肌肉需做比阻力還要大的收縮力方能維持平衡
C符合第三種槓桿時,有最大的機械性優勢(mechanical advantage)
D手拿啞鈴做肘屈肌離心收縮時,肘屈肌收縮力矩與動作力矩形成第二種槓桿正確答案
答案與詳解
D
正確答案
三種槓桿以支點、施力點、抗力點相對位置區分;人體肌肉骨骼多為第三類槓桿。本題關鍵在於:離心收縮時雖然解剖排列仍為第三類,但若從「力矩方向」角度分析,肌肉力矩與外力矩同向(皆對抗動作),可視為第二類槓桿的力矩平衡關係。

為什麼答案是 D

從解剖位置看,肘屈肌作用時支點為肘關節、肌肉附著於前臂近端、啞鈴位於手部遠端,物理排列為「支點—肌肉施力—啞鈴抗力」,仍屬第三類槓桿結構。但本題從「力矩方向」分析:離心收縮時啞鈴重力產生的力矩(動作力矩)使肘關節伸直,而肘屈肌收縮力矩反向制動。在力矩平衡關係中,肌肉力矩扮演「對抗動作的角色」,與第二類槓桿中「肌肉用較小力對抗較大外力」的力矩平衡型態相符(肌肉力臂 > 重力作用點到肌肉作用線的有效對抗關係),故本題官方解視為第二類槓桿。考試應記憶官方答案結論。

考點:第一類槓桿機械效益考點:第二類槓桿機械效益考點:第三類槓桿機械效益考點:離心收縮力矩分析
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