Question

14．為了更好的迎接2016年8月巴西奧運(yùn)會(huì)，我國(guó)體育健兒在緊張地備戰(zhàn)．一名舉重運(yùn)動(dòng)員在某次訓(xùn)練中，用3s的時(shí)間將質(zhì)量為150kg的杠鈴舉高1.8m，g取10N/kg．求：
（1）杠鈴在空中靜止時(shí)（如圖）對(duì)該運(yùn)動(dòng)員的壓力是多大？
（2）本次舉起杠鈴的過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了多少焦耳的功？
（3）該運(yùn)動(dòng)員本次舉起杠鈴的功率是多少瓦？

Answer 1

分析 （1）杠鈴在空中靜止時(shí)，杠鈴受到的重力與運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴的舉力是一對(duì)平衡力，由于力的作用是相互的，杠鈴對(duì)運(yùn)動(dòng)員的壓力大小與杠鈴的重力相等；
（2）（3）舉高物體時(shí)克服物體的重力所做的功可用公式W=Fs=Gh來(lái)計(jì)算，又知道做功時(shí)間，利用公式P=$\frac{W}{t}$求做功功率．

解答 解：（1）杠鈴在空中靜止，
杠鈴受到的重力與運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴的舉力是一對(duì)平衡力，
運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴的舉力：
F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N，
因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ模?br />所以，杠鈴對(duì)運(yùn)動(dòng)員的壓力：
F′=F=1500N；
（2）運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴所做的功：
W=Gh=1500N×1.8m=2700J；
（3）運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2700J}{3s}$=900W．
答：（1）杠鈴在空中靜止時(shí)（如圖）對(duì)該運(yùn)動(dòng)員的壓力是1500N；
（2）本次舉起杠鈴的過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了2700J的功；
（3）該運(yùn)動(dòng)員本次舉起杠鈴的功率是900W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)功的公式、功率公式的掌握和運(yùn)用，涉及到二力平衡的知識(shí)和力的相互性，知識(shí)點(diǎn)多，但難度不大，體現(xiàn)了新課標(biāo)中注重全體學(xué)生發(fā)展的課標(biāo)理念．