Question

13．小柯積極參加體育鍛煉，如圖所示：他的身體可作為一個(gè)杠桿，O點(diǎn)是支點(diǎn)．他的質(zhì)量為50千克，所受重力可視為集中在A點(diǎn)．求：
（1）小柯的重力？
（2）將身體撐起時(shí)，地面對(duì)雙手的支持力至少多大？
（3）若撐起時(shí)肩部上升0.4米，他至少克服重力做多少功？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)重力和質(zhì)量的關(guān)系G=mg可求重力；
（2）將人體視為杠桿，運(yùn)用杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，可求支持力；
（3）根據(jù)功的計(jì)算方法W=Fs，可求出克服重力做的功．

解答 解：（1）小柯的重力：
G=mg=50kg×10N/kg=500N；
（2）將人體視為杠桿，支持力F的力臂為L(zhǎng)₁=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=500N×0.8m，
則F≈333N；
（3）根據(jù)功的原理，克服重力做多少功等于支持力做的功：
W=Fs=333N×0.4m=133.2J．
答：（1）小柯的重是500N；
（2）地面對(duì)雙手的支持力至少為333N；
（3）他至少克服重力做133.2J的功．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道力學(xué)綜合題，考查了重力、功、杠桿平衡條件等知識(shí)；運(yùn)用重力和功的計(jì)算方法，杠桿的平衡條件可做出解答．