Question

引体向上是一项缎炼臂力和腹肌的健身运动．该运动的规范动作是：两手正握单杠，身体自然悬垂，上拉时，下颚超过单杠；下放时，两臂放直，不能曲臂．这样上拉、下放，重复动作，达到锻炼的目的．今测得小明的体重m=54kg，在时间t=1min内完成n=20次引体向上的动作，每次上拉时上升的高度h=0.5m，g取10N/kg，试求
（1）每完成一次动作，小明所做的功；
（2）小明做引体向上时的功率．

Answer 1

分析：小明所做功克服重力做功，使人体上升，因运动中速度较小，故可认为是平衡状态，故拉力等于重力，可求拉力的功，由功率公式可求时间．

解答：解：（1）每完成一次操作，小明做功W=Fh=mgh=54kg×10N/kg×0.5m=270J
（2）在时间t=1min内小明做功W′=nW=20×270J=5.4×10³J
小明做引体向上时的功率P=

W′

t

=

5.4×103J

60s

=90W
答：小明做功为270J，小明做功的功率为90W．

点评：也可由能量转化来求本题，小明做功转化为小明升高的重力势能，即克服重力所做的功．