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1、俯卧撑运动中的物理1、 （ 2009太原）某同学在做俯卧撑运动时（如图所示） ，可将他视为一个杠杆，支点为 O，他的重心在 A 点，支撑力为 F，请画出重力和支撑力 F 的力臂（1 题） （ 2 题）2、 （ 2010宜昌）如图所示，一名同学在做俯卧撑，如果把人的躯干看作一个杠杆，这是一个 （填“省力”或“费力” ）杠杆，该杠杆的支点是 （填图中字母） 3、某同学在做俯卧撑运动中，可他视为一个杠杆模型如果他的重心在 A 点，重力为600N，每只手与地的接触面积为 0.6dm2，求：（1 ）他将身体撑起对地面的压强为多少帕？（2 ）若 1min 内做俯卧撑 30 个，每次肩部上升的距离均为 0.
2、4m，则他做俯卧撑的平均功率是多大？4、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 500N，那么他将身体撑起，求：（1）俯卧撑中的动力臂、阻力臂（2 ）双手对地面的压力至少为多少 N？（3 ）将身体撑起一次所做的功（4 ）若他在 1min 内做了 30 个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为 0.4m，则他在1min 内做的功是多少？做功的功率为多少W？5、俯卧撑运动对发展力量素质，提高人体生理机能，发展平衡和支撑能力起着重要作用可以改善中枢神经系统，有利于骨的坚实，关节的灵活，韧带的牢固，肌肉的粗壮及弹性，同时能加速血液循环，增大肺活量如图所示，某同学在做俯卧
3、撑运动，可将他视为一个杠杆：（1 ）此杠杆的支点为 （选填“O” 、 “A”或“B” ）点（2 ）若该同学质量为 50 千克，那么他将身体撑起，每只手受到支持力至少为多少牛？若他在 1min 内做了 30 个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为 0.4m，则他的功率至少为多少瓦特？（3 ）做俯卧撑运动时，该同学消耗的化学能 （选填“大于” 、“等于”或“小于” ）克服自身重所需的能量6、俯卧撑是同学们经常做的健身活动，试设计一个测量俯卧撑做功功率的方案（1 ）需要的测量器材有秒表、刻度尺、磅秤（2 ）测量的原理是什么？（3 ）请画出记录数据的表格7、 （ 2009茂名）俯卧撑是一项常见的体育健身活动
4、如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图小明重 600N，1min 钟内做俯卧撑 30 个，每做一次肩膀升高 50cm小明身体可视为杠杆， O 为支点，A 为重心，OA=1m，B 到 O 点的距离 OB=1.5m求：（1 ）地面对手的支持力；（2 ）若每个手掌的面积为 0.016m2，求双手对地面的压强；8、 （ 2009台州）小柯积极参加体育锻炼（1 ）图甲所示为小柯初学俯卧撑时的姿势，图乙所示为他经练习后的俯卧撑姿势图乙中小柯双手所受的支持力 （填“” 、 “=”或“” ）图甲的情况（2 ）图乙中，他的身体可作为一个杠杆，O 点是支点他的质量为 50 千克，所受重力可视为集中在 A 点将身体撑
5、起时，地面对双手的支持力至少多大？若撑起 时肩部上升 0.4 米，他至少 克服重力做多少功？（取 g=10 牛/千克）1、 分析 ：重力 G 的方向是竖直向下的，支撑力 F 的作用点在手与地面的接触点，支点是点 O力臂是支点到力的作用线的距离点评 ：本题考查了重力的示意图和力臂的画法力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段2、 分析：结合人做俯卧撑的实际情况，分析动力臂与阻力臂的关系，判断是哪类杠杆点评 ：知道“当阻力臂小于动力臂时是省力杠杆”是解答此题的关键解：做俯卧撑时，胳膊用的力是动力，人的重力是阻力；以 B 为支点，从 B 到人的重力作用线的距离 BD 为阻力臂，从 B 到胳膊对身体支
6、持力作用线的距离 BC 是动力臂，由图可知阻力臂小于动力臂，所以是省力杠杆；（参考第一题答案）故答案为：省力；B3、 考点：压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件；功率的计算分析 ：已知重力和重力的力臂，还知支持力的力臂可求支持力，已知接触面积可求压强，已知支持力和距离可求做的功，已知时间可求功率解答 ：点评 ：本题考查压强大小的计算和功率的计算以及杠杆的平衡条件4、 考点：功的计算；杠杆的平衡条件；功率的计算分析 ：支点为 O 点，线段 OA 为动力臂，OB 为阻力臂；利用杠杆平衡的条件可以求出双手对地面的压力；根据 W=FS 求出做的功，利用 求出功率解答 ：已知：OB=0.9m，AB=0.6
7、m ， G=500N，h=0.4m，n=30，t=1min求：OA=？OB=？F，W，P解：（1）动力臂 OA=OB+AB=1.5m、阻力臂 OB=0.9m（2 ） F1L1=F2L2F11.5m=500N0.9mF1=300N（3 ） W=FS=300N0.4m=120J（4 ） =60W答：动力臂是 1.5m，阻力臂是 0.9m，双手对地面的压力是 300N，身体撑起一次做的功是 120J，1min 内的功率是 60W点评 ： 本类型题涉及知识面比较多，关键是熟练掌握功、功率以及杠杆知识5、 考点：功率的计算；杠杆及其五要素；能量转化的现象分析 ：（ 1）支点是指杠杆转动时，固定不动的那个
8、点（2 ）将做俯卧撑的人看成杠杆的情况下，则人的重力为阻力，手的支持力为动力，动力臂为 0.9+0.6m，阻力臂为 0.9m，根据杠杆的平衡原理 GL1=FL2 可求出手的支持力； 求功率要先根据公式 W=FS 求出做功的多少，再根据 P= 求出功率（3 ）根据能量守恒定律，在能量转换过程中，能的总量是保持不变的而在做俯卧撑运动中，消耗的化学能是转化为克服自身重所需的能量和运动时产生的内能解答 ：解：（1）根据做俯卧撑时的运动情况可知，固定不动的点是 O 点，即此杠杆的支点为 O（2 ）根据 GL1=FL2 可得：F= =300N因有两只手在支撑，故每只手受到的支持力 F0=300N2=150
9、N每做一个俯卧撑做的功为 W=FS=300N0.4m=120J则 1 分钟内做 30 个俯卧撑的功率为 P= =60W（3 ）因做俯卧撑时，是化学能转化为克服自身重所需的能量和内能，故消耗的化学能要大于克服自身重所需的能量答：（1）O；（2）每只手的支持力 150N，功率 60W；（3）大于点评 ：本题利用了俯卧撑这一常见的运动，考察了杠杆、功率、能量转化三个知识点，综合性较强，可以说是一个非常好的题目，有利于锻炼学生思维的灵活度6、 考点：功率的测量实验分析 ：俯卧撑是克服自身的重力做功，我们可以用磅秤测出自身的质量，根据 G=mg 求出重力，用刻度尺测出手臂长，即人上升的高度根据W=Gh
10、求出做俯卧撑时做的功用秒表测出做俯卧撑的时间，根据 求出做俯卧撑的功率解答 ：解：（1）俯卧撑是克服自身的重力做功，功率需要用磅秤测同学们的质量，用刻度尺测出手臂长，用秒表测出做一个俯卧撑所用的时间（2 ）测量的原理就是功率的计算公式 （3 ）记录数据的表格要有；同学们的质量、手臂的长度、做俯卧撑的时间、功率答案：（1）秒表刻度尺磅秤；（ 2） ；（3）见表：点评 ：此题考察生活中功率的测量，我们要了解测量功率的原理7、 考点： 杠杆的平衡条件；力作用的相互性；压强的大小及其计算分析 ：（ 1）知道动力臂、阻力臂和阻力大小，利用杠杆的平衡条件求地面对手的支持力；（2 ）根据力的作用是相互的，求
11、地面受到的压力，又知道受力面积的大小，求双手对地面的压强解答 ：点评 ：本题考查了学生对杠杆的平衡条件、压强定义式的掌握和运用，把人体看做杠杆视为杠杆，找出动力臂和阻力臂是本题的关键8、考点： 功的计算；重力的计算；杠杆的平衡条件分析 ：（ 1）图甲双手的支持力是支持上半身的力，图乙双手是把整个身体撑起来（2 ）阻力臂是支点 O 到重心的距离，动力臂是支点 O 到手的距离，阻力为人体重，根据杠杆平衡条件 F1l1=F2l2 可得双手支持力的大小求出支持力，根据公式 W=FS 可求克服重力做的功解答 ：点评 ：本题考查从所给信息中得出有用的数据，再利用各种公式求出问题的答案，本题的关键是找到有用数据，根据杠杆平衡条件解决问题
