Question

5．如图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景．已知地面对两个手掌的支持力为360N，对两个脚尖的支持力为240N，手掌到脚尖的距离为1.5m，则运动员所受的重力为600N，人体重心到脚尖的水平距离为0.9m，此时人体相当于一个省力（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．

Answer 1

分析 （1）根据物体的受力平衡即可求出重力；
（2）以脚尖为支点，则支持力的力臂为L₁，人体重心到脚尖为L₂，根据杠杆平衡条件即可求出L₂．
（3）结合图片和生活经验，先判断动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．

解答 解：（1）运动员在竖直方向受竖直向上的支持力F₁、F₂，竖直向下的重力G的作用，物体受力平衡，
则G=F₁+F₂=360N+240N=600N；
（2）以脚尖为支点，则支持力的力臂为L₁，人体重心到脚尖为L₂，
根据杠杆平衡条件得：F₁L₁=GL₂，
L₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{G}$=$\frac{360N×1.5m}{600N}$=0.9m．
（3）运动员在水平地面上做俯卧撑时，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠．
故答案为：600；0.9；省力．

点评 本题通过学生的体育活动考查物体受力平衡分析和杠杆平衡条件的应用，综合性较强，也体现了生活和物理的密切关系．