Question

【題目】體育活動中包含著許多物理知識，下表是某同學的一次體育測試成績單，根據表格中提供的信息進行下列計算．

項目	1000m	俯臥撐（次/min）	單搖跳繩（次/min）
成績	3min20s	25	160

（1）求1000m測試時的平均速度是多少？
（2）如圖所示他身體受到的重力為600N，A點為他的重心，OB=0.9m，BC=0.6m，求：支持力F的大小．
（3）在跳繩時，他每次跳起時平均離開地面5cm，求他在1min內克服重力做了多少功？

Answer 1

【答案】
（1）

解：t=3min20s=200s，v= = =5m/s

答：1000m測試時的平均速度是5m/s；

（2）

解：由題知，動力臂OC=OB+BC=0.9m+0.6m=1.5m，

阻力臂OB=0.9m∵F×OC=G×OB∴F= = =360N

答：支持力的大小為360N；

（3）

解：一次跳繩做的功：

W=Gh=600N×0.05m=30J，他在1min內克服重力做功：W總=30J×160=4800J

答：他在1min內克服重力做了4800J的功．

【解析】（1）知道某同學跑的路程和所用時間，利用速度公式求他的平均速度；（2）求出動力臂和阻力臂，知道阻力（重力）大小，利用杠桿平衡條件求動力（支持力）的大小；（3）知道體重G，利用W=Gh求一次跳繩做的功，再求1min做的功．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解杠桿的平衡條件的相關知識，掌握杠桿平衡：杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉動時，稱為杠桿平衡．杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡．杠桿平衡的條件：動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2，以及對功的計算的理解，了解功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．