Question

俯臥撐運(yùn)動對發(fā)展力量素質(zhì)，提高人體生理機(jī)能，發(fā)展平衡和支撐能力起著重要作用．可以改善中樞神經(jīng)系統(tǒng)，有利于骨的堅(jiān)實(shí)，關(guān)節(jié)的靈活，韌帶的牢固，肌肉的粗壯及彈性，同時能加速血液循環(huán)，增大肺活量．如圖所示，某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動，可將他視為一個杠桿：
（1）此杠桿的支點(diǎn)為

 

（選填“O”、“A”或“B”）點(diǎn)．
（2）若該同學(xué)質(zhì)量為50千克，那么他將身體撐起，每只手受到支持力至少為多少牛？若他在1min內(nèi)做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，則他的功率至少為多少瓦特？
（3）做俯臥撐運(yùn)動時，該同學(xué)消耗的化學(xué)能

 

（選填“大于”、“等于”或“小于”）克服自身重所需的能量．

Answer 1

分析：（1）支點(diǎn)是指杠桿轉(zhuǎn)動時，固定不動的那個點(diǎn)．
（2）將做俯臥撐的人看成杠桿的情況下，則人的重力為阻力，手的支持力為動力，動力臂為0.9+0.6m，阻力臂為0.9m，根據(jù)杠桿的平衡原理GL₁=FL₂可求出手的支持力；
     求功率要先根據(jù)公式W=FS求出做功的多少，再根據(jù)P=

W

t

求出功率．
（3）根據(jù)能量守恒定律，在能量轉(zhuǎn)換過程中，能的總量是保持不變的．而在做俯臥撐運(yùn)動中，消耗的化學(xué)能是轉(zhuǎn)化為克服自身重所需的能量和運(yùn)動時產(chǎn)生的內(nèi)能．

解答：解：
（1）根據(jù)做俯臥撐時的運(yùn)動情況可知，固定不動的點(diǎn)是O點(diǎn)，即此杠桿的支點(diǎn)為O．
（2）根據(jù)GL₁=FL₂可得：F=

GL1

L2

=

500N×0.9m

(0.9+0.6)m

=300N
     因有兩只手在支撐，故每只手受到的支持力F₀=300N÷2=150N
     每做一個俯臥撐做的功為W=FS=300N×0.4m=120J
     則1分鐘內(nèi)做30個俯臥撐的功率為P=

W

t

=

120J×30

60s

=60W
（3）因做俯臥撐時，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為克服自身重所需的能量和內(nèi)能，故消耗的化學(xué)能要大于克服自身重所需的能量．
答：（1）O；（2）每只手的支持力150N，功率60W；（3）大于．

點(diǎn)評：本題利用了俯臥撐這一常見的運(yùn)動，考查了杠桿、功率、能量轉(zhuǎn)化三個知識點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，可以說是一個非常好的題目，有利于鍛煉學(xué)生思維的靈活度．