Question

4．中国举重选手李萍在第16届广州亚运会女子举重53公斤级决赛中，获得两枚金牌，并同时打破两项世界记录，每个中国人都为此骄傲．如图为李萍在决赛中的场景．
（1）若李萍质量为60kg，她在2s内将140kg的杠铃举高2m，求她对杠铃做了多少功？功率多大？
（2）如果李萍双脚着地总面积约为0.05m²．则此时她对地面的压强多大？（取g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）功的大小等于力乘以距离，即W=Fs；功率的计算公式为P=$\frac{W}{t}$．
（2）水平面上的固体对水平面的压力等于其重力的大小；根据压强定义式p=$\frac{F}{S}$，可求固体压强．

解答 解：（1）杠铃的重力为：G=mg=140kg×10N/kg=1400N；
举杠铃所做功为：W=Gh=1400N×2m=2800J；
举杠铃的功率为：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2800J}{2s}$=1400W．
（2）李萍的重力为：G_人=m_人g=60kg×10N/kg=600N；
李萍对地面的压力为：F=G_铃+G_人=1400N+600N=2000N；
双脚着地总面积约为S=0.05m²；对地面的压强为：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2000N}{{0.05m}^{2}}$=40000Pa．
答：（1）她对杠铃做了2800J的功；功率为1400W；
（2）如果李萍双脚着地总面积约为0.05m²．则此时她对地面的压强为40000Pa．

点评 熟练运用功、功率、压强的公式是解答此题的关键．