题目内容
【题目】如图所示是双脚踮起时腿脚部的模型图,F是小腿部肌肉群产生的动力,作用在A点,B点是重心,O为支点(g取10N/kg)
(1)某运动员质量为60kg,当他静止站在水平地面上时每只脚与地面接触面积为200cm2,求运动员对地面的压强是多少?
(2)该运动员在举重训练中,肩上扛着质量为40kg的杠铃,不断地将脚尖踮起,放平.所受的总重力可以看作集中在B点.B点位于AO的中点,求此人将脚尖踮起时,肌肉需要产生多大的力?
(3)如果该运动员扛着杠铃1min内能将脚尖踮起30次,每次踮起时人体重心上移5cm,则该运动员小腿部肌肉群克服重力做功的功率是多少?
【答案】见解析
【解析】((1)运动员静止站在水平地面上时对地面的压力F＝G＝mg＝60kg
600N当S＝2
200cm2＝4000cm2＝0.4m2,则运动员对地面的压强P＝
＝1500Pa
(2)由下图可知，O为支点，所受的重力可以看成是集中在B点，B点位于AO的中点；
图中动力臂为OD，阻力臂为OC，
根据相似三角形的知识可知,OC＝
OD，即阻力臂为动力臂的一半，所以,由杠杆平衡条件可得：F×L＝G总×L，即F×L＝(60kg+40kg)×10N/kg×L，解得F＝500N；(3)脚跟离地10cm，B位于AO的中点，人的重心(重力集中在B点)上升的高度为：h＝5cm＝0.05m；人一分钟内克服自身重力所做的功：W＝30×(40kg
60kg)×10N/kg×0.05m＝1500J；
克服重力做功的功率为：P＝
＝25W.
【题目】小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时，找来一根弹簧以及几个相同质量的钩码，她先用弹簧来做实验，并记录了相应的数据，如下表：
钩码总重/N | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
指针位置/cm | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 5.8 | 5.8 |
弹簧的伸长量/cm | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.3 | 3.3 |
(1) 分析数据，小华可以得出的结论是：在弹簧的弹性范围内，弹簧的______跟所受拉力成正比；
(2) 小华根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图像，如图所示的_____图(填序号)
(3) 弹簧测力计加一些小配件，你是否可以设计制造出一个能测出液体密度的“密度秤”呢? 小亮看到这个课题后，经过论证和试验，在秤钩下挂一个容积为100mL、重为0．5N的容器，然后在测力计的某些刻度上标上密度值，就制成了一杆简单而实用的液体密度秤 (如图所示)。只要在容器中加100mL的待测液体，就可以直接“称”出该液体的密度。在这测力计上，密度为“0”刻度应标在原刻度________Nspan>处。此“密度秤”的测量范围是______________g／cm3。(g=10N／kg)
