Question

小柯積極參加體育鍛煉．

（1）圖甲所示為小柯初學(xué)俯臥撐時(shí)的姿勢(shì)，圖乙所示為他經(jīng)練習(xí)后的俯臥撐姿勢(shì)．圖乙中小柯雙手所受的支持力______（填“＞”、“=”或“＜”）圖甲的情況．
（2）圖乙中，他的身體可作為一個(gè)杠桿，O點(diǎn)是支點(diǎn)．他的質(zhì)量為50千克，所受重力可視為集中在A點(diǎn)．
將身體撐起時(shí)，地面對(duì)雙手的支持力至少多大？
若撐起時(shí)肩部上升0.4米，他至少克服重力做多少功？（取g=10牛/千克）

Answer 1

解：（1）圖甲雙手的支持力是支持上半身的力，圖乙雙手是把整個(gè)身體撐起來，所以圖乙雙手所受的支持力大．
故答案為：＞．
（2）體重G=mg=50kg×10N/kg=500N
根據(jù)杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂得：
地面對(duì)雙手的支持力F₁====333.3N．
克服重力做功W=FS=333.3N×0.4m=133.3J．（或133.2焦、133焦、焦）
答：地面對(duì)雙手的支持力為333.3N，克服重力做功133.3J．
分析：（1）圖甲雙手的支持力是支持上半身的力，圖乙雙手是把整個(gè)身體撐起來．
（2）阻力臂是支點(diǎn)O到重心的距離，動(dòng)力臂是支點(diǎn)O到手的距離，阻力為人體重，根據(jù)杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂可得雙手支持力的大小．求出支持力，根據(jù)公式W=FS可求克服重力做的功．
點(diǎn)評(píng)：本題考查從所給信息中得出有用的數(shù)據(jù)，再利用各種公式求出問題的答案，本題的關(guān)鍵是找到有用數(shù)據(jù)，根據(jù)杠桿平衡條件解決問題．