Question

俯臥撐運動對發展力量素質，提高人體生理機能，發展平衡和支撐能力起著重要作用，它可以改善中樞神經系統，有利于骨的堅實，關節的靈活，韌帶的牢固肌肉的粗壯及彈性，同時能加速血液循環，增大肺活量．如圖所示，某同學在做俯臥撐運動，可將他視為一個杠桿：
（1）此杠桿的支點為

O

（選填“O”、“A”或“B”）點．
（2）若該同學質量為50千克，那么他將身體撐起，每只手受到支持力至少為多少牛？
（3）若他在1min內做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，則他的功率至少為多少瓦特？（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）支點是指杠桿轉動時，固定不動的那個點．
（2）將做俯臥撐的人看成杠桿的情況下，則人的重力為阻力，手的支持力為動力，動力臂為0.9+0.6m，阻力臂為0.9m，根據杠桿的平衡原理GL₁=FL₂可求出手的支持力；
（3）求功率要先根據公式W=FS求出做功的多少，再根據P=

W

t

求出功率．

解答：解：
（1）根據做俯臥撐時的運動情況可知，固定不動的點是O點，即此杠桿的支點為O．
（2）根據GL₁=FL₂可得：F=

GL1

L2

=

mgL1

L2

=

50kg×10N/kg×0.9cm

0.9cm+0.6cm

=

500N×0.9cm

0.9cm+0.6cm

=300N；
 因有兩只手在支撐，故每只手受到的支持力F₀=300N÷2=150N；
 （3）每做一個俯臥撐做的功為W=FS=300N×0.4m=120J
則1分鐘內做30個俯臥撐的功率為P=

W

t

=

120J×30

60s

=60W．
答：（1）O；（2）每只手受到支持力至少為150N；（3）他的功率至少為60W．

點評：本題利用了俯臥撐這一常見的運動，考查了杠桿、功率幾個知識點，綜合性較強，可以說是一個非常好的題目，有利于鍛煉學生思維的靈活度．