Question

8．做俯臥撐運(yùn)動(dòng)的人可視為杠桿，如圖所示，一同學(xué)重為500牛，A點(diǎn)為重心，他每次將身體撐起，肩部上升0.4米，某次測(cè)試中，他1分鐘內(nèi)完成30次俯臥撐．
求：（1）將身體勻速撐起，雙手對(duì)地面的壓力．
（2）將身體撐起一次所做的功．
（3）該同學(xué)在這1分鐘內(nèi)的功率．

Answer 1

分析 （1）求出動(dòng)力臂和阻力臂，利用杠桿平衡的條件可以求出地面對(duì)手的支持力，然后根據(jù)相互作用力得出雙手對(duì)地面的壓力；
（2）根據(jù)W=Fs求出1min做的功；
（3）求出該同學(xué)在1分鐘內(nèi)做的功，再利用P=$\frac{W}{t}$求出做功功率．

解答 解：
（1）由圖可知，動(dòng)力臂L₁=0.9m+0.6m=1.5m，阻力臂L₂=0.9m，
由杠桿平衡條件可得：F₁L₁=F₂L₂，
即：F₁×1.5m=500N×0.9m，
解得地面對(duì)雙手的支持力：F₁=300N；
因?yàn)殡p手對(duì)地面的壓力和地面對(duì)雙手的支持力是一對(duì)相互作用力，
所以雙手對(duì)地面的壓力為300N．
（2）將身體撐起一次所做的功：W=F₁s=300N×0.4m=120J；
（3）他1分鐘內(nèi)完成30次俯臥撐，則他1min做功：W_總=nW=30×120J=3600J，
該同學(xué)在這1分鐘內(nèi)的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3600J}{60s}$=60W．
答：（1）將身體勻速撐起，雙手對(duì)地面的壓力為300N．
（2）將身體撐起一次所做的功為120J．
（3）該同學(xué)在這1分鐘內(nèi)的功率為60W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿的平衡條件、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．