Question

6．俯臥撐是一項常見的體育健身活動，如圖是華華同學(xué)做俯臥撐時的示意圖，華華體重60kg，1min內(nèi)做俯臥撐30個，每做一次肩膀升高50cm，華華身體可視為杠桿，O為支點，A為重心，OA=1m，A到B點的距離AB=0.5m．求：
（1）華華支持力力臂的大�。�
（2）地面對手的支持力；
（3）1min內(nèi)華華所做的功；
（4）華華做功的功率：

Answer 1

分析 （1）支點到力的作用下的距離是力臂，由圖示求出支持力的力臂．
（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．
（3）已知一分鐘做功的次數(shù)，地面對雙手的支持力，以及在力的方向上移動的距離，根據(jù)W=nFS求出做的功；
（4）已知一分鐘內(nèi)做功的多少，利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：（1）由圖示可知，支持力的力臂為：OB=OA+AB=1m+0.5m=1.5m；
（2）華華的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N，
由杠杠平衡條件得：F×OB=G×OA，
地面對雙手的支持力：F=G×$\frac{OA}{OB}$=600N×$\frac{1m}{1.5m}$=400N；
（3）1min內(nèi)華華做功：
W=nFh=30×400N×0.5m=6000J；
（4）做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6000J}{60s}$=100W．
答：（1）華華支持力力臂的大小為1.5m；
（2）地面對手的支持力為400N；
（3）1min內(nèi)華華所做的功為6000J；
（4）華華做功的功率為100W．

點評 本題考查了學(xué)生對杠桿的平衡條件、功的計算以及功率的計算的掌握和運用，把人體看做杠桿視為杠桿，找出動力臂和阻力臂是本題的關(guān)鍵．