Question

19．在2008年北奥运会上，我国举重队获得了8枚金牌，被称为“梦之队”．陈燮霞夺取女子举重48kg级金牌并打破奥运会总成绩纪录，也为中国代表团在北奥运会上夺得首金．挺举时运动员和杠铃的总质量为150kg，杠铃被举高1.5m．g=10N/kg
（1）挺举时运动员和杠铃所受总的重力为多少？已知运动员双脚与地面的接触面积共4×10^-2m²，求举起杠铃时运动员对地面的压强．
（2）已知挺举时举起杠铃的重为1146N，挺举过程用了3s的时间，求运动员在举起杠铃的过程中对杠铃所做的功和做功的功率．
（3）陈燮霞举起杠铃后，杠铃在头顶停了3s钟的时间，在这个过程中陈燮霞是否对杠铃做了功．请说出你判断的理由．

Answer 1

分析 （1）已知运动员和杠铃的总质量，根据重力公式求运动员和杠铃所受的总重力；已知运动员和杠铃总重和运动员双脚与地面的接触面积，根据公式p=$\frac{F}{S}$可求对地面的压强；
（2）已知杠铃的重力和被举高的高度，根据公式W=Gh可求运动员在举起整个杠铃的整个过程中对杠铃所做的功；根据P=$\frac{W}{t}$可求出功率；
（3）做功需要两个因素：一是有力，二是在力的方向上通过距离．

解答 解：
（1）挺举时运动员和杠铃所受总的重力为：
G=mg=150kg×10N/kg=1500N；
举起杠铃时运动员对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{1500N}{4×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=3.75×10⁴Pa；
（2）对杠铃所做的功W=Gh=1146N×1.5m=1719J；
举起杠铃的功率为：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1719J}{3s}$=573W；
（3）陈燮霞举起杠铃后，在空中停留3s过程中，对杠铃施加了力，但在力的方向上没有通过距离，因此没有做功．
答：（1）挺举时运动员和杠铃所受总的重力为1500N；举起杠铃时运动员对地面的压强为3.75×10⁴Pa；
（2）运动员在举起杠铃的过程中对杠铃所做的功是1719J；做功的功率是573W；
（3）没有做功；杠铃没有在力的作用下移动距离．

点评 本考查了重力、压强、功和功率的计算，判断做没做功，要根据做功的两个条件：有力作用在物体上，且物体在力的方向上通过了距离．