Question

18．如图所示，某同学在做俯卧撑运动，此时可将他视为一个杠杆，若该同学重500N，A点为他身体的重心，某次测试中，测得他在1min内做了30个俯卧撑，且每次将身体撑起时，肩部上升的高度为0.4m．计算
（1）他将身体匀速撑起时，双手对地面的压力．
（2）他将身体撑起一次所做的功
（3）他在测试时做俯卧撑的功率．

Answer 1

分析 （1）根据图示求出动力臂的大小，利用杠杆平衡的条件可以求出双手对地面的压力；
（2）根据W=Fs求出做的功；
（3）求出1分钟内做的总功，然后利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：（1）由图可知，动力臂为0.9m+0.6m=1.5m、阻力臂为0.9m．
根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可得：F₁×1.5m=500N×0.9m，
解得，F₁=300N，
由相互作用力的条件可知，双手对地面的压力为300N；
（2）他将身体撑起一次所做的功：
W=Fs=300N×0.4m=120J；
（3）他在测试时做俯卧撑的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{120J×30}{60s}$=60W．
答：（1）他将身体匀速撑起时，双手对地面的压力为300N．
（2）他将身体撑起一次所做的功为120J；
（3）他在测试时做俯卧撑的功率为60W．

点评 本类型题涉及知识面比较多，关键是熟练掌握功、功率的计算公式以及杠杆平衡条件，分析图片信息，由图找出动力臂与阻力臂是正确解题的关键．