Question

在中考体育加试活动中，李宁选择的加试项目是“引体向上”．如图是李宁同学做引体向上的图片．若李宁同学的质量是60kg，手臂的长度是0.6m，站立时每只脚与地面的接触面积是200cm²，他在连续完成15个引体向上的过程中，身体向上运动的时间总共是1min，请结合以上所提供的信息计算：（g取10N/kg）
（1）李宁在水平地面站立时，地面受到的压强；
（2）李宁做引体向上时克服重力做功的功率．

Answer 1

已知：m=60kg，h=0.6m，S₁=200cm²=0.02m²，t=1min=60s，n=15，g=10N/kg
求：（1）李宁在水平地面站立时，地面受到的压强p；
（2）李宁做引体向上时克服重力做功的功率P
解：（1）李宁在水平地面站立时，对水平地面的压力：
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，
受力面积：
S=2S₁=2×0.02m²=0.04m²，
对地面的压强：
p===1.5×10⁴Pa；
（2）做一次引体向上所做的功：
W₁=Gh=600×0.6m=360J，
一分钟所做的功：
W=nW₁=15×360J=5400J，
克服重力做功的功率：
P===90W．
答：（1）地面受到的压强为l.5×10⁴Pa；
（2）克服重力做功的功率为90W．
分析：（1）李宁对水平地面的压力和自身的重力相等，根据压强公式求出地面受到的压强；
（2）根据W=Gh求出做一次引体向上所做的功，进一步求出总功，然后利用P=求出克服重力做功的功率．
点评：本题考查了压强和功率的计算，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，做引体向上时克服重力上升的高度和他手臂的长度相等，计算过程要注意单位的换算．