Question

5．如圖是運(yùn)動(dòng)員在水平地面上做俯臥撐時(shí)的情景．已知地面對(duì)兩個(gè)手掌的支持力為360N，對(duì)兩個(gè)腳尖的支持力為240N，手掌到腳尖的距離為1.5m，則運(yùn)動(dòng)員所受的重力為600N，人體重心到腳尖的水平距離為0.9m，此時(shí)人體相當(dāng)于一個(gè)省力（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物體的受力平衡即可求出重力；
（2）以腳尖為支點(diǎn)，則支持力的力臂為L(zhǎng)₁，人體重心到腳尖為L(zhǎng)₂，根據(jù)杠桿平衡條件即可求出L₂．
（3）結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿．

解答 解：（1）運(yùn)動(dòng)員在豎直方向受豎直向上的支持力F₁、F₂，豎直向下的重力G的作用，物體受力平衡，
則G=F₁+F₂=360N+240N=600N；
（2）以腳尖為支點(diǎn)，則支持力的力臂為L(zhǎng)₁，人體重心到腳尖為L(zhǎng)₂，
根據(jù)杠桿平衡條件得：F₁L₁=GL₂，
L₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{G}$=$\frac{360N×1.5m}{600N}$=0.9m．
（3）運(yùn)動(dòng)員在水平地面上做俯臥撐時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以是省力杠．
故答案為：600；0.9；省力．

點(diǎn)評(píng) 本題通過學(xué)生的體育活動(dòng)考查物體受力平衡分析和杠桿平衡條件的應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，也體現(xiàn)了生活和物理的密切關(guān)系．