Question

10．俯臥撐是一項常見的體育健身活動．如圖所示是小明同學做俯臥撐時的示意圖．小明重600N，1min鐘內做俯臥撐30個，每做一次肩膀升高50cm．小明身體可視為杠桿，O為支點，A′為重心，OA=1m，B到A點的距離AB=0.5m．求：
（1）地面對手的支持力；
（2）1min鐘內小明所做的功；
（3）小明做功的功率．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）已知一分鐘做功的次數，地面對雙手的支持力，以及在力的方向上移動的距離，根據W=nFS求出做的功；
（3）已知一分鐘內做功的多少，利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：（1）如圖，根據杠杠平衡條件F×OB=G×OA，
地面對雙手的支持力：F=G×$\frac{OA}{OB}$=600N×$\frac{1m}{1.5m}$=400N；
（2）W=nFS=30×400N×0.5m=6000J；
（3）P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6000J}{60s}$=100W．
答：（1）地面對手的支持力為400N；
（2）1min鐘內小明所做的功為6000J；
（3）小明做功的功率為100W．

點評 本題考查了學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鍵．