Question

小柯积极参加体育锻炼．他的身体可看作为一个杠杆，O点是支点．他的质量为60kg，所受重力可视为集中在A点．求：（取g=10N/kg）
（1）他的重是多少？
（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0.4m，他至少克服重力做多少功？
（4）如果他1min能做30次，则他做功的功率是多少？

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；
（4）根据功率的计算公式P=

W

t

可求功率．

解答：解：（1）G=mg=60kg×10N/kg=600N；
（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=600N×0.8m；则F=400N；
（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=400N×0.4m=160J；
（4）1min（即60s）能做30次，所做的功为W=160J×30=4800J；则功率为P=

W

t

=

4800J

60s

=80W；
答：（1）他的重是600N；
（2）地面对双手的支持力至少为400N；
（3）他至少克服重力做160J的功；
（4）他做功的功率是80W．

点评：此题是一道力学综合题，考查了功、功率、杠杆平衡条件等知识；运用功和功率的计算方法，杠杆的平衡条件可做出解答．