Question

10．俯卧撑是一项常见的体育健身活动．如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图．小明重600N，1min钟内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm．小明身体可视为杠杆，O为支点，A′为重心，OA=1m，B到A点的距离AB=0.5m．求：
（1）地面对手的支持力；
（2）1min钟内小明所做的功；
（3）小明做功的功率．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）已知一分钟做功的次数，地面对双手的支持力，以及在力的方向上移动的距离，根据W=nFS求出做的功；
（3）已知一分钟内做功的多少，利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：（1）如图，根据杠杠平衡条件F×OB=G×OA，
地面对双手的支持力：F=G×$\frac{OA}{OB}$=600N×$\frac{1m}{1.5m}$=400N；
（2）W=nFS=30×400N×0.5m=6000J；
（3）P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6000J}{60s}$=100W．
答：（1）地面对手的支持力为400N；
（2）1min钟内小明所做的功为6000J；
（3）小明做功的功率为100W．

点评 本题考查了学生对杠杆的平衡条件、功的计算以及功率的计算的掌握和运用，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．