Question

如圖所示，質量為60千克的小張同學在做俯臥撐運動．此時可將他視為一個杠桿，他的重心在A點．則：

（1）小張同學所受的重力大小為多少？
（2）若他將身體撐起，地面對手的作用力至少多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）先據公式G=mg計算出重力；
（2）根據圖示求出動力臂和阻力臂，利用杠桿平衡的條件可以求出地面對手的力，根據力的作用是相互的，可得出地面對手的作用力．
解答：解：（1）小張同學所受的重力：
G=mg=60kg×9.8N/kg=588N；
（2）由圖可知，動力臂L₁=0.9m+0.6m=1.5m，
阻力臂L₂=0.9m，阻力等于重力F₂=G=588N，
由杠桿平衡條件可得：
F₁L₁=F₂L₂
即：F₁×1.5m=588N×0.9m
則F₁=352.8N，
∵力的作用是相互的，
∴雙手對地面的壓力：
F=F₁=352.8N；
答：（1）小張同學所受的重力大小為588N；（2）若他將身體撐起，地面對手的作用力至少352.8N；
點評：本題考查了重力的計算和杠桿的平衡條件的應用，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．