物理
（2014•河北）小明做俯卧撑时（如图所示），可将其视为一个杠杆，重心在O点，他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250N，两脚尖与地面的接触面积为60cm2，双手与地面的接触面积为300cm2．（1）画出以B为支点时重力的力臂L；（2）如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5：2，地面对双手的支持力为多少？（3）小明在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的高度为0.36m，则他1min内克服重力所做的功为多少？

2019-06-21

（2014•河北）小明做俯卧撑时（如图所示），可将其视为一个杠杆，重心在O点，他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250N，两脚尖与地面的接触面积为60cm2，双手与地面的接触面积为300cm2．
（1）画出以B为支点时重力的力臂L；
（2）如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5：2，地面对双手的支持力为多少？
（3）小明在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的高度为0.36m，则他1min内克服重力所做的功为多少？
优质解答
（1）以B为支点时重力的力臂为B点到重力作用线的垂直距离，如图：
（2）∵物体间力的作用是相互的，支持力和压力是一对相互作用力，
∴F脚=F脚支=250N，F手=F手支，
则两脚尖与地面的压强p脚=
F脚
S脚
，双手对地面的压强p手=
F手
S手
，
∵p脚：p手=5：2，
∴
F脚
S脚
：
F手
S手
=5：2，
则F手=
2S手F脚
5S脚
=
2×300cm2×250N
5×60cm2
=500N．
（3）做一个俯卧撑时，支持力对人做功：W=F手h=500N×0.36m=180J，
所以做30个俯卧撑做功W′=30×180J=5400J．
答：（1）如上图；
（2）地面对双手的支持力为500N；
（3）他1min内克服重力所做的功为5400J． （1）以B为支点时重力的力臂为B点到重力作用线的垂直距离，如图：
（2）∵物体间力的作用是相互的，支持力和压力是一对相互作用力，
∴F脚=F脚支=250N，F手=F手支，
则两脚尖与地面的压强p脚=
F脚
S脚
，双手对地面的压强p手=
F手
S手
，
∵p脚：p手=5：2，
∴
F脚
S脚
：
F手
S手
=5：2，
则F手=
2S手F脚
5S脚
=
2×300cm2×250N
5×60cm2
=500N．
（3）做一个俯卧撑时，支持力对人做功：W=F手h=500N×0.36m=180J，
所以做30个俯卧撑做功W′=30×180J=5400J．
答：（1）如上图；
（2）地面对双手的支持力为500N；
（3）他1min内克服重力所做的功为5400J．
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