Question

【題目】山東省實驗中學今年將開辦空軍青少年航空教育實驗班，小強同學正在加強體育鍛煉為2017年招考作準備．請結(jié)合題意求：

（1）小強同學將一桶重為50N的飲用桶裝水搬到五樓的張爺爺家．若小強同學體重為560N，若每層樓高3m，小強同學將水從一樓搬到五樓用時2min，求小強對水做功的功率是多少？
（2）他做俯臥撐時，身體可視為杠桿，O點為支點，A點為重心．若OB=1.0m，BC=0.4m，求地面對雙手支持力的大小．

Answer 1

【答案】
（1）解：水升高的高度：h=3m×4=12m，

小強對水做功：

W=G水h=50N×12m=600J，

對水做功的時間：

t=2min=120s，

小強對水做功功率：

P= = =5W

答：小強對水做功的功率是5W；

（2）解：由題意分析，動力臂為OC，OC=OB+BC=1.4m，阻力臂為OB=1.0m，

由杠桿平衡條件：F×OC=G×OB，

即560N×1m=F×1.4m，

解得地面對雙手的支持力：

F=400N．

答：地面對雙手支持力的大小是400N

【解析】（1）先求出對水做的功，然后由功率公式求出功率；（2）知道動力臂、阻力臂和阻力大小，利用杠桿的平衡條件求地面對手的支持力．
【考點精析】通過靈活運用杠桿的平衡條件和功率的計算與測量，掌握杠桿平衡：杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉(zhuǎn)動時，稱為杠桿平衡．杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡．杠桿平衡的條件：動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s即可以解答此題．