Question

16．俯卧撑运动对发展力量素质，提高人体生理机能，发展平衡和支撑能力起着重要作用，它可以改善中枢神经系统，有利于骨的坚实，关节的灵活，韧带的牢固肌肉的粗壮及弹性，同时能加速血液循环，增大肺活量．如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆：
（1）此杠杆的支点为O（选填“O”、“A”或“B”）点，这是一个省力杠杆．（选填“省力”、“费力”或“等臂”）
（2）若该同学质量为50千克，那么他的重力为多少牛？（g=10N/kg）
（3）他将身体撑起，双手受到支持力至少为多少牛？

Answer 1

分析 （1）支点是指杠杆转动时，固定不动的那个点；根据动力臂和阻力臂的大小关系确定是省力杠杆还是费力杠杆；
（2）知道人的质量，利用G=mg求其重力；
（3）求出了人的重力，再求出动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件求双手受到支持力．

解答 解：
（1）图中所示为俯卧撑运动，可以看成是一个杠杆，支点为O，此时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
（2）人的重力：
G=mg=50kg×10N/kg=500N；
（3）根据图示可知，支点到重力作用线的垂线段和支持力作用线的垂线段分别为动力臂和阻力臂，即动力臂L₁=0.9m+0.6m=1.5m，阻力臂L₂=0.9m；
根据杠杆平衡的条件可得：
FL₁=GL₂
即：F×1.5m=500N×0.9m
解得支持力：
F=300N
故答案为：
（1）O；省力；
（2）若该同学质量为50kg，那么他的重力为500N；
（3）他将身体撑起，双手受到支持力至少为300N．

点评 本题考查了杠杆分类、重力的计算以及杠杆平衡条件的应用，关键是从图中找出动力臂和阻力臂．