Question

18．如圖所示，某同學在做俯臥撐運動，此時可將他視為一個杠桿，若該同學重500N，A點為他身體的重心，某次測試中，測得他在1min內做了30個俯臥撐，且每次將身體撐起時，肩部上升的高度為0.4m．計算
（1）他將身體勻速撐起時，雙手對地面的壓力．
（2）他將身體撐起一次所做的功
（3）他在測試時做俯臥撐的功率．

Answer 1

分析 （1）根據圖示求出動力臂的大小，利用杠桿平衡的條件可以求出雙手對地面的壓力；
（2）根據W=Fs求出做的功；
（3）求出1分鐘內做的總功，然后利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：（1）由圖可知，動力臂為0.9m+0.6m=1.5m、阻力臂為0.9m．
根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得：F₁×1.5m=500N×0.9m，
解得，F₁=300N，
由相互作用力的條件可知，雙手對地面的壓力為300N；
（2）他將身體撐起一次所做的功：
W=Fs=300N×0.4m=120J；
（3）他在測試時做俯臥撐的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{120J×30}{60s}$=60W．
答：（1）他將身體勻速撐起時，雙手對地面的壓力為300N．
（2）他將身體撐起一次所做的功為120J；
（3）他在測試時做俯臥撐的功率為60W．

點評 本類型題涉及知識面比較多，關鍵是熟練掌握功、功率的計算公式以及杠桿平衡條件，分析圖片信息，由圖找出動力臂與阻力臂是正確解題的關鍵．