Question

俯卧撑是一项常见的健身项目．如图是小明同学做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，O点为支点．A点为重心，重力为500N．
（1）在图中画出重力的力臂L₁和地面对手支持力的力臂L₂并分别注明．
（2）若L₁=2.1cm，L₂=3.0cm，求地面对，双手支持力的大小．
（3）若每个手掌的面积约为1.5×10^-2m²，求双手对地面的压强．

Answer 1

分析：（1）先过重心作出竖直向下的重力，过手与地面的接触点作竖直向上的支持力；然后过支点作重力作用线和支持力的作用线的垂线段；
（2）已知重力、动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡的条件进行计算；
（3）已知支持力和手掌与地面的接触面积，根据P=

F

S

求出双手对地面的压强．

解答：解：（1）过支点作重力作用线的垂线段和支持力作用线的垂线段．如图所示：

（2）根据杠杆平衡的条件可得：
F₁L₁=F₂L₂
500N×2.1cm=F₂×3.0cm
F₂=350N
所以双手支持力的大小为350N．
（3）根据压强的计算公式可得：
P=

F2

S

=

350N

2×1.5×10-2m2

= 1.17×104Pa
答：双手支持力的大小为350N，双手对地面的压强为1.17×10⁴Pa．

点评：会正确的画出力臂，知道杠杆平衡的条件，并且能够根据根据杠杆平衡的条件进行计算，会熟练应用压强的计算公式．