Question

5．如图所示，小华正在做俯卧撑，可以将他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为他的重心，相关长度已在图中标明．已知他的质量m=60kg，g=10N/kg．
（1）求小华受到的重力G
（2）求图示时刻地面对双手支持力F的力臂L₁
（3）求图示时刻地面对双手的支持力F．
（4）某次测试时，1min内小华做了30个俯卧撑，每次重心A上升的高度均为20cm，求小华做功的功率．

Answer 1

分析 （1）已知质量，利用G=mg求解重力；
（2）根据图示得出地面对双手支持力F的力臂l₁；
（3）根据杠杆的平衡条件求解支持力F．
（4）根据W=Fs求出1min做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求出做功功率．

解答 解：（1）小华受到的重力：
G=mg=60kg×10N/kg=600N；
（2）由图可知，地面对双手支持力F的力臂：
L₁=100cm+50cm=150cm，
（3）根据杠杆平衡的条件可得：
FL₁=GL₂，
F×150cm=600N×100cm，
解得：F=400N．
（4）他1min做功：
W=nW₀=nF₁s=30×400N×0.2m=2400J；
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2400J}{60s}$=40W．
答：（1）小华受到的重力G为600N；
（2）图示时刻地面对双手支持力F的力臂l₁为150cm；
（3）图示时刻地面对双手的支持力F为400N．
（4）小华做功的功率为40W．

点评 本题考查了重力的计算、杠杆的平衡条件、功的计算、功率的计算，这是一道结合学生实际的题目，要学会分析题目所给的图形，从图形上找到解题的信息．