Question

13．小明做俯卧撑时（如图所示），可将其视为一个杠杆，重心在O点，他将身体撑起时，地面对双手的支持力为300N，双手与地面的接触面积为300cm²．
（1）小明的双手对地面的压强为多少？
（2）小明在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的高度为0.3m，则他1min内所做的功为多少？功率多少？

Answer 1

分析 （1）知道地面对双手支持力，可得双手对地面压力，根据压强公式求出双手对地面的压强．
（2）知道地面对双手的支持力和肩移动的距离，由W=Fs计算做功多少，由P=$\frac{W}{t}$计算功率大小．

解答 解：
（1）将身体撑起时，地面对双手的支持力为300N，根据力的作用是相互的，
双手对地面压力大小等于300N，
双手对地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{300N}{300×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=10⁴Pa；
（2）做一个俯卧撑时，支持力对人做功：
W=Fh=300N×0.3m=90J，
所以做30个俯卧撑做功W′=30×90J=2700J，
他的功率P=$\frac{W′}{t}$=$\frac{2700J}{60s}$=45W．
答：（1）小明的双手对地面的压强为10⁴Pa；
（2）他1min内所做的功为2700J；功率为45W．

点评 本题通过学生的体育活动考查了相互作用力、压强、做功、功率等重要的知识点，知识点多，综合性很强，体现了生活和物理的密切关系．