Question

14．為了更好的迎接2016年8月巴西奧運會，我國體育健兒在緊張地備戰(zhàn)．一名舉重運動員在某次訓練中，用3s的時間將質(zhì)量為150kg的杠鈴舉高1.8m，g取10N/kg．求：
（1）杠鈴在空中靜止時（如圖）對該運動員的壓力是多大？
（2）本次舉起杠鈴的過程中，該運動員對杠鈴做了多少焦耳的功？
（3）該運動員本次舉起杠鈴的功率是多少瓦？

Answer 1

分析 （1）杠鈴在空中靜止時，杠鈴受到的重力與運動員對杠鈴的舉力是一對平衡力，由于力的作用是相互的，杠鈴對運動員的壓力大小與杠鈴的重力相等；
（2）（3）舉高物體時克服物體的重力所做的功可用公式W=Fs=Gh來計算，又知道做功時間，利用公式P=$\frac{W}{t}$求做功功率．

解答 解：（1）杠鈴在空中靜止，
杠鈴受到的重力與運動員對杠鈴的舉力是一對平衡力，
運動員對杠鈴的舉力：
F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N，
因為力的作用是相互的，
所以，杠鈴對運動員的壓力：
F′=F=1500N；
（2）運動員對杠鈴所做的功：
W=Gh=1500N×1.8m=2700J；
（3）運動員對杠鈴做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2700J}{3s}$=900W．
答：（1）杠鈴在空中靜止時（如圖）對該運動員的壓力是1500N；
（2）本次舉起杠鈴的過程中，該運動員對杠鈴做了2700J的功；
（3）該運動員本次舉起杠鈴的功率是900W．

點評 本題考查了學生對功的公式、功率公式的掌握和運用，涉及到二力平衡的知識和力的相互性，知識點多，但難度不大，體現(xiàn)了新課標中注重全體學生發(fā)展的課標理念．