【題目】為了迎接我市初中學(xué)業(yè)學(xué)業(yè)水平考試的體育測(cè)試,小華同學(xué)在家中進(jìn)行俯臥撐鍛煉,如圖所示是小華做俯臥撐的示意圖.運(yùn)動(dòng)的人身體可視為杠桿,他的體重500N.每做一次將身體撐起,肩部上升0.4m.在某次測(cè)試中,他1min內(nèi)完成30次俯臥撐,已知O為支點(diǎn)A,A′為重心,OA=0.9m,AB=0.6m.求:

(1)若每個(gè)手掌的面積為0.015m2 , 求雙手對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)小華將身體撐起一次所做的功;
(3)小華做功的功率.

【答案】
(1)解:由圖和題意可知,重力的力臂為OA=0.9m,支持力的力臂為OB=OA+AB=0.9m+0.6m=1.5m;

根據(jù)杠桿平衡條件有:F×OB=G×OA,

所以地面對(duì)雙手的支持力:F=G× =500N×× =300N;

壓力和支持力是一對(duì)相互作用力,所以地面受到的壓力:F′=F=300N,

雙手對(duì)地面的壓強(qiáng):p= = =1.0×104Pa;


(2)解:小華將身體撐起一次所做的功:W=Fs=300N×0.4m=120J;
(3)解:小華1min內(nèi)完成30次俯臥撐,則做一次俯臥撐所用的時(shí)間t= =2s,

小華做功的功率:P= = =60W.


【解析】(1)根據(jù)杠桿平衡條件求出地面對(duì)雙手的支持力,壓力和支持力是一對(duì)相互作用力,也就知道了地面受到的壓力,受力面積為兩只手掌的面積,然后由壓強(qiáng)公式求出雙手對(duì)地面的壓強(qiáng).(2)將身體撐起一次,是支持力對(duì)小華做功,沿支持力方向上升高度為0.4m,根據(jù)功的公式W=Fs求出所做的功;(3)小華1min內(nèi)完成30次俯臥撐,可以求出做功一次所用的時(shí)間,根據(jù)功率公式P= 求做功的功率.
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和功的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案,需要掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位:公式:p =F/s ,p表示壓強(qiáng),F(xiàn)表示壓力,S表示受力面積壓力的單位是 N,面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡,記作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡單位很小,一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa);功的計(jì)算公式:W = F S;F 表示力,單位:牛( N ) . S 表示距離,單位:米(m)W表示功, 功的單位就是! 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的高度,使它們的中心大致在同一高度,其目的是使像能成在 _____ 。

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(3)小周把自己的近視眼鏡放在凸透鏡與蠟燭之間,發(fā)現(xiàn)光屏上的像變得模糊不清,她應(yīng)當(dāng)向_____ 移動(dòng)光屏,可再次得到清晰的像。

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