Question

8．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．
求：（1）小張同學所受重力大小為多少牛？
（2）若將該同學視為杠桿，畫出杠桿的受力示意圖．
（3）若他將身體緩慢撐起，地面對手的作用力至少要多大？

Answer 1

分析 （1）先據(jù)公式G=mg計算出重力；
（2）若將該同學視為杠桿，其支點在O，杠桿在重力和地面對手的支持力的共同作用下保持平衡，按照力的示意圖的畫法畫出這兩個力即可；
（3）根據(jù)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(jù)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）若將該同學視為杠桿，其支點在O，杠桿在重力和地面對手的支持力的共同作用下保持平衡，重力的作用點在A點，方向豎直向下，大小為588N；地面對手的支持力的作用點在手上，方向垂直于手掌向上，大小為352.8N[見解答（3）]，如圖所示：

（3）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，
因為力的作用是相互的，
所以雙手對地面的壓力：F=F₁=352.8N．
答：（1）小張同學所受的重力大小為588N；（2）見解答圖；（3）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，同時考查力的示意圖的畫法，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．