做俯卧撐運動的人可視為槓桿．如圖所示，一同學質量50kg，P點為重心，他每次將身體撐起，肩部上升0.4m．在某...

問題詳情：

做俯卧撐運動的人可視為槓桿．如圖所示，一同學質量50kg，P點為重心，他每次將身體撐起，肩部上升0.4m．在某次測試中，他1min內完成20次俯卧撐，g=10N/kg．求：

（1）同學的體重；

（2）將身體勻速撐起，地面對雙手的支持力；

（3）該同學在1min內的平均功率．

【回答】

【考點】重力的計算；槓桿的平衡條件；功率的計算．

【分析】（1）知道同學的質量，利用G=mg求其重力；

（2）知道動力臂、阻力臂和阻力大小，利用槓桿的平衡條件求地面對手的支持力；

（3）根據W=Fs求出將身體撐起一次所做的功；然後求出一分鐘內做的功，利用P=求出功率

【解答】解：

（1）同學的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N；

（2）如圖，O為支點，

則動力臂L1=OA=OB+BA=0.9m+0.6m=1.5m，

阻力臂L2=OB=0.9m，

根據槓槓平衡條件可得：F×L1=G×L2，

所以，地面對手的支持力：

F=G×=500N×=300N；

（2）將身體撐起一次所做的功：W=Fs=300N×0.4m=120J；

1min內完成20次俯卧撐，

則1min內做功：W總=20W=20×120J=2400J，

該同學做功的功率：

P===40W．

答：（1）同學的體重為500N；

（2）將身體勻速撐起，地面對雙手的支持力為300N；

（3）該同學在1min內的平均功率為40W．

知識點：槓桿

題型：計算題