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问题详情:
做俯卧撑运动的人可视为杠杆.如图所示,一同学质量50kg,P点为重心,他每次将身体撑起,肩部上升0.4m.在某次测试中,他1min内完成20次俯卧撑,g=10N/kg.求:
(1)同学的体重;
(2)将身体匀速撑起,地面对双手的支持力;
(3)该同学在1min内的平均功率.
【回答】
【考点】重力的计算;杠杆的平衡条件;功率的计算.
【分析】(1)知道同学的质量,利用G=mg求其重力;
(2)知道动力臂、阻力臂和阻力大小,利用杠杆的平衡条件求地面对手的支持力;
(3)根据W=Fs求出将身体撑起一次所做的功;然后求出一分钟内做的功,利用P=求出功率
【解答】解:
(1)同学的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)如图,O为支点,
则动力臂L1=OA=OB+BA=0.9m+0.6m=1.5m,
阻力臂L2=OB=0.9m,
根据杠杠平衡条件可得:F×L1=G×L2,
所以,地面对手的支持力:
F=G×=500N×=300N;
(2)将身体撑起一次所做的功:W=Fs=300N×0.4m=120J;
1min内完成20次俯卧撑,
则1min内做功:W总=20W=20×120J=2400J,
该同学做功的功率:
P===40W.
答:(1)同学的体重为500N;
(2)将身体匀速撑起,地面对双手的支持力为300N;
(3)该同学在1min内的平均功率为40W.
知识点:杠杆
题型:计算题
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