Question

19．中国举重选手王明娟在2012年伦敦奥运会女子举重48公斤级决赛中，获得举重首枚金牌，每个中国人都为此骄傲．如图为王明娟在决赛中的场景．若杠铃杆的质景为30千克，组成杠铃杆的材料密度为7.5×10³千克/米³．求：
（1）杠铃杆的体积V_杆
（2）若王明娟的体重是48千克，挺举成绩为122千克，运动员每只脚与地面的接触面积为2×10^-2米²，王明娟举起杠铃静止时对地面的压强p．

Answer 1

分析 （1）已知杠铃杆的质量与密度，由密度公式的变形公式可求出其体积．
（2）运动员对地面的压力F等于她与杠铃的总重力，已知接触面积，由压强公式可求出压强．

解答 解：（1）已知，杠铃杆的质景，m=30千克，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，杠铃杆的体积：
V_杆=$\frac{{m}_{杆}}{{ρ}_{杆}}$=$\frac{30kg}{7.5×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=4×10^-3m³．
（2）运动员对地面的压力：
F_总=G_总=m_总g=（48kg+122kg）×10N/kg=1700N，
运动员对地面的压强：
p_总=$\frac{{F}_{总}}{{S}_{总}}$=$\frac{1700N}{2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=8.5×10⁴Pa．
答：（1）杠铃杆的体积V_杆为4×10-³m³；（2）对地面的压强p_总是8.5×10⁴Pa．

点评 本题是一道力学综合题，掌握并熟练应用重力、密度、压强公式是解题的关键，常见题目．