Question

5．如圖是運動員在水平地面上做俯臥撐時的情景．已知地面對兩個手掌的支持力為360N，對兩個腳尖的支持力為240N，手掌到腳尖的距離為1.5m，則運動員所受的重力為600N，人體重心到腳尖的水平距離為0.9m，此時人體相當于一個省力（選填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物體的受力平衡即可求出重力；
（2）以腳尖為支點，則支持力的力臂為L₁，人體重心到腳尖為L₂，根據(jù)杠桿平衡條件即可求出L₂．
（3）結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿．

解答 解：（1）運動員在豎直方向受豎直向上的支持力F₁、F₂，豎直向下的重力G的作用，物體受力平衡，
則G=F₁+F₂=360N+240N=600N；
（2）以腳尖為支點，則支持力的力臂為L₁，人體重心到腳尖為L₂，
根據(jù)杠桿平衡條件得：F₁L₁=GL₂，
L₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{G}$=$\frac{360N×1.5m}{600N}$=0.9m．
（3）運動員在水平地面上做俯臥撐時，動力臂大于阻力臂，所以是省力杠．
故答案為：600；0.9；省力．

點評 本題通過學生的體育活動考查物體受力平衡分析和杠桿平衡條件的應用，綜合性較強，也體現(xiàn)了生活和物理的密切關(guān)系．