Question

13．山东省实验中学今年将开办空军青少年航空教育实验班，小强同学正在加强体育锻炼为2017年招考作准备．请结合题意求：
（1）小强同学将一桶重为50N的饮用桶装水搬到五楼的张爷爷家．若小强同学体重为560N，若每层楼高3m，小强同学将水从一楼搬到五楼用时2min，求小强对水做功的功率是多少？
（2）他做俯卧撑时，身体可视为杠杆，O点为支点，A点为重心．若OB=1.0m，BC=0.4m，求地面对双手支持力的大小．

Answer 1

分析 （1）先求出对水做的功，然后由功率公式求出功率；
（2）知道动力臂、阻力臂和阻力大小，利用杠杆的平衡条件求地面对手的支持力．

解答 解：
（1）水升高的高度：h=3m×4=12m，
小强对水做功：
W=G_水h=50N×12m=600J，
对水做功的时间：
t=2min=120s，
小强对水做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{600J}{120s}$=5W；
（2）由题意分析，动力臂为OC，OC=OB+BC=1.4m，阻力臂为OB=1.0m，
由杠杆平衡条件：F×OC=G×OB，
即560N×1m=F×1.4m，
解得地面对双手的支持力：
F=400N．
答：（1）小强对水做功的功率是5W；
（2）地面对双手支持力的大小是400N．

点评 本题考查了功率和杠杆的平衡条件等问题，把人体看做杠杆视为杠杆，找出动力臂和阻力臂是本题的关键．