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18.如图所示,在体育测试中小明的质量60kg,每只鞋底与地面的接触面积为150cm2,完成一个“引体向上”动作的过程耗2s.(g取10N/kg)
(1)他站在等候区时对水平地面的压强?
(2)完成一个引体向上动作,他克服重力做功的功率有多大?

分析 (1)他站在等候区时对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,受力面积为两只鞋底与地面的接触面积,根据p=$\frac{F}{S}$求出对水平地面的压强;
(2)根据图片得出完成一个引体向上动作重心上升的高度,根据W=Gh=mgh求出完成一个引体向上克服重力做的功,利用P=$\frac{W}{t}$求出功率.

解答 解:(1)他站在等候区时对水平地面的压力:
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,
受力面积:
S=2×150cm2=300cm2=0.03m2
对水平地面的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{0.03{m}^{2}}$=2×104Pa;
(3)由图片可知,完成一个引体向上动作重心上升的高度:
h=1m-0.55m=0.45m,
完成一个引体向上克服重力做的功:
W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.45m=270J,
克服重力做功的功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{270J}{2s}$=135W.
答:(1)他站在等候区时对水平地面的压强为2×104Pa;
(2)完成一个引体向上动作,他克服重力做功的功率为135W.

点评 本题考查了压力、压强、功和功率的计算,关键是根据图片得出完成一个引体向上动作重心上升的高度,计算过程要注意单位的换算.

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