Question

13．小柯积极参加体育锻炼，如图所示：他的身体可作为一个杠杆，O点是支点．他的质量为50千克，所受重力可视为集中在A点．求：
（1）小柯的重力？
（2）将身体撑起时，地面对双手的支持力至少多大？
（3）若撑起时肩部上升0.4米，他至少克服重力做多少功？

Answer 1

分析 （1）根据重力和质量的关系G=mg可求重力；
（2）将人体视为杠杆，运用杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂，可求支持力；
（3）根据功的计算方法W=Fs，可求出克服重力做的功．

解答 解：（1）小柯的重力：
G=mg=50kg×10N/kg=500N；
（2）将人体视为杠杆，支持力F的力臂为L₁=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=500N×0.8m，
则F≈333N；
（3）根据功的原理，克服重力做多少功等于支持力做的功：
W=Fs=333N×0.4m=133.2J．
答：（1）小柯的重是500N；
（2）地面对双手的支持力至少为333N；
（3）他至少克服重力做133.2J的功．

点评 此题是一道力学综合题，考查了重力、功、杠杆平衡条件等知识；运用重力和功的计算方法，杠杆的平衡条件可做出解答．