Question

19．在2008年北奧運會上，我國舉重隊獲得了8枚金牌，被稱為“夢之隊”．陳燮霞奪取女子舉重48kg級金牌并打破奧運會總成績紀(jì)錄，也為中國代表團在北奧運會上奪得首金．挺舉時運動員和杠鈴的總質(zhì)量為150kg，杠鈴被舉高1.5m．g=10N/kg
（1）挺舉時運動員和杠鈴所受總的重力為多少？已知運動員雙腳與地面的接觸面積共4×10^-2m²，求舉起杠鈴時運動員對地面的壓強．
（2）已知挺舉時舉起杠鈴的重為1146N，挺舉過程用了3s的時間，求運動員在舉起杠鈴的過程中對杠鈴所做的功和做功的功率．
（3）陳燮霞舉起杠鈴后，杠鈴在頭頂停了3s鐘的時間，在這個過程中陳燮霞是否對杠鈴做了功．請說出你判斷的理由．

Answer 1

分析 （1）已知運動員和杠鈴的總質(zhì)量，根據(jù)重力公式求運動員和杠鈴所受的總重力；已知運動員和杠鈴總重和運動員雙腳與地面的接觸面積，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求對地面的壓強；
（2）已知杠鈴的重力和被舉高的高度，根據(jù)公式W=Gh可求運動員在舉起整個杠鈴的整個過程中對杠鈴所做的功；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可求出功率；
（3）做功需要兩個因素：一是有力，二是在力的方向上通過距離．

解答 解：
（1）挺舉時運動員和杠鈴所受總的重力為：
G=mg=150kg×10N/kg=1500N；
舉起杠鈴時運動員對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{1500N}{4×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=3.75×10⁴Pa；
（2）對杠鈴所做的功W=Gh=1146N×1.5m=1719J；
舉起杠鈴的功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1719J}{3s}$=573W；
（3）陳燮霞舉起杠鈴后，在空中停留3s過程中，對杠鈴施加了力，但在力的方向上沒有通過距離，因此沒有做功．
答：（1）挺舉時運動員和杠鈴所受總的重力為1500N；舉起杠鈴時運動員對地面的壓強為3.75×10⁴Pa；
（2）運動員在舉起杠鈴的過程中對杠鈴所做的功是1719J；做功的功率是573W；
（3）沒有做功；杠鈴沒有在力的作用下移動距離．

點評 本考查了重力、壓強、功和功率的計算，判斷做沒做功，要根據(jù)做功的兩個條件：有力作用在物體上，且物體在力的方向上通過了距離．