Question

19．在中考體育加試活動中，李寧選擇的加試項目是“引體向上“，如圖所示是李寧同學(xué)做引體向上的圖片．若李寧同學(xué)的質(zhì)量是60kg，手臂的長度是0.6m，每只手掌的面積是150cm²，假設(shè)做引體向上時每只手掌有1/4的面積承擔(dān)著人體的重力，在1分鐘內(nèi)他連續(xù)完成15個引體向上，請結(jié)合以上所提供的信息：
（1）李寧同學(xué)的重力是多少？g=10N/kg
（2）李寧做一次引體向上是克服重力做的功是多少？
（3）計算出李寧做引體向上時克服重力做功的功率．
（4）計算李寧在豎直懸吊時手所承受的壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）知道李寧的質(zhì)量，利用G=mg求李寧同學(xué)的重力；
（2）由圖知，做一次引體向上身體上升的高度等于手臂的長度，利用W=Gh求做功大��；
（3）求出一分鐘做引體向上（15次）做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求做功功率；
（4）求出做引體向上時手的受力面積，人豎直懸吊時手受到的壓力等于自身重力，再利用p=$\frac{F}{S}$求李寧在豎直懸吊時手所承受的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）李寧同學(xué)的重力：
G=mg=60kg×10N/kg=600N；
（2）由圖知，做一次引體向上身體上升的高度h=0.6m，做功大�。�
W₁=Gh=600N×0.6m=360J；
（3）一分鐘做引體向上做的功：
W=15W₁=15×360J=5400J
做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{5400J}{60s}$=90W；
（4）做引體向上時手的受力面積：
S=2×$\frac{1}{4}$×150×10^-4m²=7.5×10^-3m²，
人豎直懸吊時手受到的壓力：
F=G=600N，
李寧在豎直懸吊時手所承受的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{7.5×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=8×10⁴Pa．
答：（1）李寧同學(xué)的重力是600N；
（2）李寧做一次引體向上是克服重力做的功是360J；
（3）李寧做引體向上時克服重力做功的功率為90W．
（4）李寧在豎直懸吊時手所承受的壓強(qiáng)為8×10⁴Pa．

點(diǎn)評 本題為力學(xué)綜合題，考查的是學(xué)生對重力、壓強(qiáng)、功和功率計算公式的理解和掌握，綜合性較強(qiáng)，屬于難題．