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12.小柯积极参加体育锻炼.如图所示为小柯初学俯卧撑时的姿势,他的身体可作为一个杠杆,O点是支点.他的质量为60kg,所受重力可视为集中在A点.将身体撑起时,地面对双手的支持力至少400N.若撑起时肩部上升0.4m,他至少要做功160 J.(取g=10N/kg)

分析 (1)结合生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;
(2)阻力臂是支点O到重心的距离,动力臂是支点O到手的距离,阻力为人体重,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得双手支持力的大小.根据公式W=Fs可求克服重力做的功,

解答 解:(1)重力G=mg=60kg×10N/kg=600N;
将人体视为杠杆,O为支点,则支持力F的力臂为L1=0.8m+0.4m=1.2m;重力G的力臂L2为0.8m;
由杠杆的平衡条件得:
FL1=GL2
即F×1.2m=600N×0.8m;
则F=400N;
(2)克服重力做功W=Fh=400N×0.4m=160J.
故答案为:400;160.

点评 本题考查从所给信息中得出有用的数据,再利用各种公式求出问题的答案,本题的关键是找到有用数据,根据杠杆平衡条件解决问题.

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