Question

17．質(zhì)量為60kg的舉重運(yùn)動(dòng)員將180kg的杠鈴在5秒鐘內(nèi)從地面舉高1.8m，則他對(duì)杠鈴做的功是3240J，他的功率為648W，當(dāng)他舉起杠鈴在空中停留3秒鐘，他對(duì)杠鈴的支持力為1800N．如果他與地面的接觸面積為600cm²，則他對(duì)地面的壓強(qiáng)是4×10⁴Pa．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）已知杠鈴的質(zhì)量和杠鈴被舉高的高度，根據(jù)公式W=Gh可求對(duì)杠鈴做的功，利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算功率．
（2）杠鈴對(duì)它的壓力等于杠鈴的重力，他對(duì)杠鈴的支持力與杠鈴對(duì)它的壓力是一對(duì)相互作用力，據(jù)此分析解答；
（3）在水平面上壓力等于人和杠鈴的重力之和，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求他對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）杠鈴的重力：G_杠鈴=m_杠鈴g=180kg×10N/kg=1800N，
他對(duì)杠鈴做的功：W=G_杠鈴h=1800N×1.8m=3240J．
他的功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3240J}{5s}$=648W；
（2）杠鈴對(duì)它的壓力：F_壓=G_杠鈴=1800N，
他對(duì)杠鈴的支持力與杠鈴對(duì)它的壓力為一對(duì)相互作用力，
所以，對(duì)杠鈴的支持力F_支=F_壓=1800N；
（3）運(yùn)動(dòng)員的重力：G_{運(yùn)動(dòng)員}=m_{運(yùn)動(dòng)員}g=60kg×10N/kg=600N，
人和杠鈴的總重力：G=G_杠鈴+G_{運(yùn)動(dòng)員}=1800N+600N=2400N，
他對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{2400N}{600×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=4×10⁴Pa．
故答案為：3240；648；1800；4×10⁴．

點(diǎn)評(píng) 本題考查做功和功率、壓強(qiáng)的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力．