Question

8．如图所示，质量为60千克的小张同学在做俯卧撑运动．此时可将他视为一个杠杆，他的重心在A 点．
求：（1）小张同学所受重力大小为多少牛？
（2）若将该同学视为杠杆，画出杠杆的受力示意图．
（3）若他将身体缓慢撑起，地面对手的作用力至少要多大？

Answer 1

分析 （1）先据公式G=mg计算出重力；
（2）若将该同学视为杠杆，其支点在O，杠杆在重力和地面对手的支持力的共同作用下保持平衡，按照力的示意图的画法画出这两个力即可；
（3）根据图示求出动力臂和阻力臂，利用杠杆平衡的条件可以求出地面对手的力，根据力的作用是相互的，可得出地面对手的作用力．

解答 解：（1）小张同学所受的重力：
G=mg=60kg×9.8N/kg=588N；
（2）若将该同学视为杠杆，其支点在O，杠杆在重力和地面对手的支持力的共同作用下保持平衡，重力的作用点在A点，方向竖直向下，大小为588N；地面对手的支持力的作用点在手上，方向垂直于手掌向上，大小为352.8N[见解答（3）]，如图所示：

（3）由图可知，动力臂L₁=0.9m+0.6m=1.5m，
阻力臂L₂=0.9m，阻力等于重力F₂=G=588N，
由杠杆平衡条件可得：F₁L₁=F₂L₂
即：F₁×1.5m=588N×0.9m
则F₁=352.8N，
因为力的作用是相互的，
所以双手对地面的压力：F=F₁=352.8N．
答：（1）小张同学所受的重力大小为588N；（2）见解答图；（3）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少352.8N；

点评 本题考查了重力的计算和杠杆的平衡条件的应用，同时考查力的示意图的画法，分析图片信息，由图找出动力臂与阻力臂是正确解题的关键．