Question

8．我市初中畢業(yè)水平考試的體育測試中，男生有一個引體向上的考試項(xiàng)目，小唐同學(xué)為了在體育測試中取得優(yōu)異成績，用吸盤和不銹鋼管在家里豎固平滑的墻面上安裝了如圖所示的訓(xùn)練裝置練習(xí)引體向上．已知，他的質(zhì)量為50千克，每個吸盤與墻面的接觸面積為1.0×10^-3米³，共有兩個吸盤，他每次引體向上上升的高度為0.5米．
（1）他吊在吸盤器上靜止時（腳離地，不考慮吸盤器的重力），墻面對吸盤器的摩擦力為500牛，方向是豎直向上．
（2）吸盤器對墻面的壓強(qiáng)為1.0×10⁵帕，則兩個吸盤器對墻面的壓力是多少？
（3）他每5秒鐘完成引體向上一次，則他克服自身重力做的功的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）利用二力平衡可知吸盤所受的摩擦力和拉力平衡拉力大小等于人的重力，因此先求重力皆可解決；
（2）利用p=$\frac{F}{S}$求解壓力大�。�
（3）利用W=Gh求解做功多少，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可求功率．

解答 解：（1）人的重力為G=mg=50kg×10N/kg=500N，因?yàn)檎�體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則f=F=G=500N；方向是豎直向上的；
（2）由p=$\frac{F}{S}$可得：
F=pS=1.0×10⁵Pa×2.0×10^-3m²=200N；
（3）已知G=500N，h=0.5m，
則他克服自身重力做的功W=Gh=500N×0.5m=250J，
功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{250J}{5s}$=50W．
答：（1）500；豎直向上；
（2）吸盤器對墻面的壓強(qiáng)為1.0×10⁵Pa，則兩個吸盤器對墻面的壓力是200N；
（3）他克服自身重力做的功的功率是50W．

點(diǎn)評 此題為力學(xué)綜合題，考查了平衡力、壓強(qiáng)和功的計(jì)算，熟練利用公式是解題關(guān)鍵．