Question

5．如圖所示，小華正在做俯臥撐，可以將他的身體看作一個(gè)杠桿，O為支點(diǎn)，A為他的重心，相關(guān)長(zhǎng)度已在圖中標(biāo)明．已知他的質(zhì)量m=60kg，g=10N/kg．
（1）求小華受到的重力G
（2）求圖示時(shí)刻地面對(duì)雙手支持力F的力臂L₁
（3）求圖示時(shí)刻地面對(duì)雙手的支持力F．
（4）某次測(cè)試時(shí)，1min內(nèi)小華做了30個(gè)俯臥撐，每次重心A上升的高度均為20cm，求小華做功的功率．

Answer 1

分析 （1）已知質(zhì)量，利用G=mg求解重力；
（2）根據(jù)圖示得出地面對(duì)雙手支持力F的力臂l₁；
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件求解支持力F．
（4）根據(jù)W=Fs求出1min做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求出做功功率．

解答 解：（1）小華受到的重力：
G=mg=60kg×10N/kg=600N；
（2）由圖可知，地面對(duì)雙手支持力F的力臂：
L₁=100cm+50cm=150cm，
（3）根據(jù)杠桿平衡的條件可得：
FL₁=GL₂，
F×150cm=600N×100cm，
解得：F=400N．
（4）他1min做功：
W=nW₀=nF₁s=30×400N×0.2m=2400J；
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2400J}{60s}$=40W．
答：（1）小華受到的重力G為600N；
（2）圖示時(shí)刻地面對(duì)雙手支持力F的力臂l₁為150cm；
（3）圖示時(shí)刻地面對(duì)雙手的支持力F為400N．
（4）小華做功的功率為40W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力的計(jì)算、杠桿的平衡條件、功的計(jì)算、功率的計(jì)算，這是一道結(jié)合學(xué)生實(shí)際的題目，要學(xué)會(huì)分析題目所給的圖形，從圖形上找到解題的信息．