Question

平推杠铃架是一种健身器材，结构如图所示，其中直杆ABCD是质量分布均匀的圆柱体状杠铃杆。训练时人平躺在长凳上，双手将杠铃杆反复向上推起，起到锻炼身体的作用。

  (1)请在图中画出杠铃杆的重力的示意图。

  (2)杠铃杆两侧可以装配杠铃片，杠铃片按质量可分为5kg、15kg、20kg、25kg共5种型号。往空的杠铃杆上安装杠铃片时，先将一个杠铃片套在杠铃杆的一端，再将这个杠铃片水平向里推到图示位置，然后在杠铃杆的另一侧安装一个相同的杠铃片。试通过计算说明，在上述安装过程中，为了不使杠铃杆翻转，杠铃杆的质量至少应为多大? 

  (3)某人在一次健身时，20s内向上推举了l0次杠铃杆，已知杠铃杆和杠铃片的总质量为80kg，如果每次推举时手斜向上移动了50cm，杠铃杆上升的高度为40cm，那么他在这次健身时推举做功的功率约为多少?

 

Answer 1

【答案】

（1）杠杆的重力的示意图如下：

（2）20kg  （3）160W

【解析】过杠铃的重心表示出重力的方向；根据杠杆平衡的条件列出关系式，转化为质量的关系式即可求出杠铃杆的自重；利用W=Gh求出20s内对杠铃做的功，然后利用P=W/t 即可求出功率的大小．（1）杠杆的重力的示意图如下：

（2）杠铃杆刚刚翻转时：

即：

故：

（3）