Question

小柯積極參加體育鍛煉．他的身體可看作為一個杠桿，O點是支點．他的質量為60kg，所受重力可視為集中在A點．求：（取g=10N/kg）
（1）他的重是多少？
（2）將身體撐起時，地面對雙手的支持力至少多大？
（3）若撐起時肩部上升0.4m，他至少克服重力做多少功？
（4）如果他1min能做30次，則他做功的功率是多少？

Answer 1

分析：（1）根據重力和質量的關系G=mg可求重力；
（2）將人體視為杠桿，運用杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，可求支持力；
（3）根據功的計算方法W=Fs，可求出克服重力做的功；
（4）根據功率的計算公式P=

W

t

可求功率．

解答：解：（1）G=mg=60kg×10N/kg=600N；
（2）將人體視為杠桿，支持力F的力臂為L₁=1.2m；重力G的力臂L₂為0.8m；由杠桿的平衡條件得：FL₁=GL₂，即F×1.2m=600N×0.8m；則F=400N；
（3）根據功的原理，克服重力做多少功等于支持力做的功；W=Fs=400N×0.4m=160J；
（4）1min（即60s）能做30次，所做的功為W=160J×30=4800J；則功率為P=

W

t

=

4800J

60s

=80W；
答：（1）他的重是600N；
（2）地面對雙手的支持力至少為400N；
（3）他至少克服重力做160J的功；
（4）他做功的功率是80W．

點評：此題是一道力學綜合題，考查了功、功率、杠桿平衡條件等知識；運用功和功率的計算方法，杠桿的平衡條件可做出解答．