俯卧撑是同学们经常做的健身活动,做俯卧撑时,身体俯卧、伸直,两手用力撑地,使身体上半部分抬起,直至两臂伸直,张扬同学身高
1.80m,体重700N,30s内做了30个俯卧撑,假定他的重心在他身体的中心上,请你估算一下张扬同学做功的功率.
答案:张扬同学身高 1.8m,估计他的手臂长度约为0.7m,因为身体重心设在身体的中心,所以当手臂撑直时如图乙所示,身体重心高度h=L/2=0.7m/2=0.35m;做一次俯卧撑,该同学做的功 W=Gh=700N×0.35m=245J;该同学 30s做的总功;所以张扬同学做功的功率 .解析:本题中可将人体看成以脚的着地点为支点的杠杆,那么做俯卧撑的过程应与将圆木一端抬起、放下的过程相同 (图甲).求做俯卧撑所做的功与求将圆木一端抬高所做的功一样.计算时,先估计该同学手臂的长度,判断做俯卧撑时身体重心的最大高度,算出克服重力做的功即可求出做一次俯卧撑该同学做的功.关键分析:己知做功时间,根据公式 P=W/t,求功率的过程就转化为求做功的过程;合理估计手臂长和判断身体上升的高度是解题的一个关键.方法点击:物理模型法:在解决与日常生活密切相关的问题时,可将实际问题与平时训练的典型物理模型结合,然后利用物理模型所遵循的规律进行求解,如本题把“俯卧撑”比作一个“杠杆”,联系杠杆的知识解答. 误区解读:做“俯卧撑”与将圆木一端抬高的过程一样,拉力是变化的,故不能直接用 W=Fs求解,手臂的力在抬高身体的上端时,将身体重心提高,此力对身体做的功等于克服重力做的功,即,其中h应是身体重心升高的高度. |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源:《15.3 功率》2013年同步练习(四)(解析版) 题型:解答题
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