Question

12．俯臥撐是一項(xiàng)常見(jiàn)的體育健身活動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的人身體可視為杠桿．如圖所示是小華同學(xué)坐俯臥撐的示意圖，他的體重500N，每做一次將身體撐起，肩部上升0.4m．在某次測(cè)試中，他1min內(nèi)完成30次俯臥撐．已知O為支點(diǎn)，A′為重心，OA=0.9m，AB=0.6m．求：（1）地面對(duì)手的支持力；
（2）小華將身體撐起一次所做的功；
（3）小華做功的功率．

Answer 1

分析 （1）知道動(dòng)力臂、阻力臂和阻力大小，利用杠桿的平衡條件求地面對(duì)手的支持力；
（2）根據(jù)W=Fs求出小華將身體撐起一次所做的功；
（3）求出一分鐘內(nèi)做功的多少，利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：（1）如圖，根據(jù)杠杠平衡條件可得，F(xiàn)×OB=G×OA，
地面對(duì)雙手的支持力：
F=G×$\frac{OA}{OB}$=G×$\frac{OA}{OA+AB}$=500N×$\frac{0.9m}{0.9m+0.6m}$=300N；
（2）小華將身體撐起一次所做的功：
W=Fs=300N×0.4m=120J；
（3）小華一分鐘內(nèi)做功：W_總=30W=30×120J=3600J，
小華做功的功率：
P=$\frac{3600J}{60s}$=60W．
答：（1）地面對(duì)手的支持力為300N；
（2）小華將身體撐起一次所做的功為120J；
（3）小華做功的功率為60W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)杠桿的平衡條件、功的計(jì)算以及功率的計(jì)算的掌握和運(yùn)用，把人體看做杠桿視為杠桿，找出動(dòng)力臂和阻力臂是本題的關(guān)鍵．