Question

14．如圖所示，某同學在做俯臥撐運動，可將他視為一個杠桿，他的中心在A點，重力為500N，那么他將身體撐起，雙手對地面的壓力至少為300N，若他在1min內做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離為0.4m，則他的功率至少為60W．

Answer 1

分析 （1）杠桿的平衡條件為：F₁l₁=F₂l₂代入題目中的力和力臂可得：Gl₁=F_支l₂；然后可求支持力，再根據相互作用力的知識可求壓力．
（2）功的計算公式為：W=Fs，代入數值可求功；再根據功率的公式P=$\frac{W}{t}$，可求功率．

解答 解：（1）由杠桿的平衡條件F₁l₁=F₂l₂得：Gl₁=F_支l₂；
即：500N×0.9m=F_支×1.5m；
解得：F_支=300N；
由于力的作用是相互的，故雙手對地面的壓力等于支持力；即F_壓=F_支=300N；
（2）每次肩部上升的距離為0.4m，即s=0.4m；
支持力做功為：W=F_支s=300N×0.4m=120J；
在1min內做的功為：W_總=30W=30×120J=3600J；
功率為：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{3600J}{60s}$=60W；
故答案為：300；60

點評 深入理解杠桿的平衡條件；熟練運用功和功率的計算公式，是解答此題的關鍵．