Question

18．如圖所示，在體育測(cè)試中小明的質(zhì)量60kg，每只鞋底與地面的接觸面積為150cm²，完成一個(gè)“引體向上”動(dòng)作的過程耗2s．（g取10N/kg）
（1）他站在等候區(qū)時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)？
（2）完成一個(gè)引體向上動(dòng)作，他克服重力做功的功率有多大？

Answer 1

分析 （1）他站在等候區(qū)時(shí)對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積為兩只鞋底與地面的接觸面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)圖片得出完成一個(gè)引體向上動(dòng)作重心上升的高度，根據(jù)W=Gh=mgh求出完成一個(gè)引體向上克服重力做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：（1）他站在等候區(qū)時(shí)對(duì)水平地面的壓力：
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，
受力面積：
S=2×150cm²=300cm²=0.03m²，
對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{0.03{m}^{2}}$=2×10⁴Pa；
（3）由圖片可知，完成一個(gè)引體向上動(dòng)作重心上升的高度：
h=1m-0.55m=0.45m，
完成一個(gè)引體向上克服重力做的功：
W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.45m=270J，
克服重力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{270J}{2s}$=135W．
答：（1）他站在等候區(qū)時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2×10⁴Pa；
（2）完成一個(gè)引體向上動(dòng)作，他克服重力做功的功率為135W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓力、壓強(qiáng)、功和功率的計(jì)算，關(guān)鍵是根據(jù)圖片得出完成一個(gè)引體向上動(dòng)作重心上升的高度，計(jì)算過程要注意單位的換算．