Question

出生在大田縣廣平鎮的張杰在2011年世界舉重錦標賽上榮獲冠軍．若某次比賽張杰的質量為60kg，他站立時對地面的壓強為1.5×10⁴ Pa，g取10N/kg．
（1）求張杰的體重；
（2）求地面的受力面積；
（3）若張杰將重1760N的杠鈴從地面舉高了1.7m（如圖所示），則這一過程他對杠鈴做了多少功？杠鈴舉在頭頂靜止不動時，他對地面的壓強多大？

Answer 1

已知：m_人=60kg，站立時對地面的壓強為p₁=1.5×10⁴Pa，g=10N/kg，杠鈴重G_鈴=1760N，高度h=1.7m
求：（1）張杰的體重G_人=？；（2）地面的受力面積S=？；（3）他對杠鈴做的功W=？；他對地面的壓強p₂=？
解：

（1）張杰的體重G_人=m_人g=60kg×10N/kg=600N；
（2）張杰對地面的壓力：F₁=G_人=600N，
∵p=
∴地面的受力面積：S===4×10^-2m²．
（3）他對杠鈴做的功W=G_鈴h=1760N×1.7m=2992J；
杠鈴舉在頭頂靜止不動時，他對地面的壓力：F₂=G_人+G_鈴=1760N+600N=2360N，
他對地面的壓強p₂===5.9×10⁴Pa．
答：

（1）張杰的體重為600N；
（2）地面的受力面積為4×10^-2m²；
（3）他對杠鈴做的功為2992J；他對地面的壓強為5.9×10⁴Pa．

分析：

（1）根據G=mg求出體重；
（2）張杰對地面的壓力等于其重力，根據p=求出接觸面積；
（3）根據W=Gh求出對杠鈴做的功；杠鈴舉在頭頂靜止不動時，他對地面的壓力等于他和杠鈴的總重，根據p=求出壓強．
點評：此題主要考查的是學生對重力、壓強、壓力、功計算公式的理解和掌握，綜合性較強，難度不大．