Question

俯卧撑是一项常见的健身项目．如图是小明同学做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，O点为支点．A点为重心，已知小明的质量60kg．（g取10N/kg）
（1）在图中画出重力的力臂L₁和地面对手支持力的力臂L₂并分别注明．
（2）若L₁=2.0cm，L₂=3.0cm，求地面对，双手支持力的大小．

Answer 1

分析：（1）先过重心作出竖直向下的重力，过手与地面的接触点作竖直向上的支持力；然后过支点作重力作用线和支持力的作用线的垂线段；
（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）过A点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示；过手与地面的接触点沿竖直向上画一条带箭头的线段，并用符号F表示；
过支点作重力作用线的垂线段和支持力作用线的垂线段．如图所示：
（2）如图，根据杠杠平衡条件F×L₂=G×L₁，
地面对双手的支持力：
F=

GL1

L2

=

2.0cm×60kg×10N/kg

3.0cm

≈400N．
答：双手支持力的大小为400N．

点评：本题考查了学生对力臂的画法以及杠杆的平衡条件的掌握和运用，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．