Question

23、如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500 N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少为多少N？若他在1 min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4 m，则他在1min内做的功是多少？

Answer 1

分析：（1）手对地面的压力和手受到的支持力是一对相互作用力，它们的大小相等，因此只需求出手受到地面的支持力即可．
以O为支点，手受到的支持力为动力、同学的重力为阻力，可将人体视为一个杠杆，根据图示可找出各自的力臂大小，根据杠杆的平衡条件即可得到手受到的支持力，即手对地面的压力．
（2）计算功的大小，需用公式W=FS，F在（1）中已求出，代值计算即可．

解答：已知：G=500N，h=0.4m，n=30，t=1min
求：F_压，W
解：如图：将人体视为杠杆，由杠杆的平衡条件得：
FL₁=GL₂
F×1.5m=500N×0.9m
F=300N；
由于双手受到的支持力和手对地面的压力是一对相互作用力，因此两者的大小相等，即F_压=F=300N．
W=nFS=30×300N×0.4m=3600J；
答：双手对地面的压力至少为300N，在1min内做的功是3600J．

点评：本类型题涉及知识面比较多，关键是熟练掌握功的计算公式以及杠杆平衡知识．