Question

6．俯臥撐是一項(xiàng)常見的體育健身活動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的人身體可視為杠桿．如圖所示是小華同學(xué)坐俯臥撐的示意圖，每做一次將身體撐起，肩部上升0.4m．在某次測(cè)試中，他1min內(nèi)完成50次俯臥撐．O為支點(diǎn)，A為他的重心，相關(guān)長(zhǎng)度已在圖中標(biāo)明．他的質(zhì)量m=50kg，地面對(duì)手的支持力300N；小華做功的功率100W；（g=10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）知道動(dòng)力臂、阻力臂和阻力大小，利用杠桿的平衡條件求地面對(duì)手的支持力；
（2）根據(jù)W=Fs求出小華將身體撐起一次所做的功；然后求出一分鐘內(nèi)做的功，利用P=$\frac{W}{S}$求出功率．

解答 解：（1）如圖，O為支點(diǎn)，

則動(dòng)力臂L₁=OD=OC+CD=90cm+60cm=150cm，
阻力臂L₂=OC=90cm，G=mg=50kg×10N/kg=500N；
根據(jù)杠杠平衡條件可得：F×L₁=G×L₂，
所以，地面對(duì)手的支持力：
F=G×$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$=500N×$\frac{90cm}{150cm}$=300N；
（2）小華將身體撐起一次所做的功：
W=Fs=300N×0.4m=120J；
1min內(nèi)完成50次俯臥撐，則1min內(nèi)做功：W_總=50W=50×120J=6000J，
小華做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6000J}{60s}$=100W．
故答案為：300N；100W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)杠桿的平衡條件、功的計(jì)算以及功率的計(jì)算的掌握和運(yùn)用，把人體看做杠桿視為杠桿，找出動(dòng)力臂和阻力臂是本題的關(guān)鍵．