俯卧撑是一项常见的健身项目.如图是小明同学做俯卧撑时的示意图,他的身体可视为杠杆,O点为支点.A点为重心,重力为500N.
(1)在图中画出重力的力臂L1和地面对手支持力的力臂L2并分别注明.
(2)若L1=2.1cm,L2=3.0cm,求地面对,双手支持力的大小.
(3)若每个手掌的面积约为1.5×10-2m2,求双手对地面的压强. 物理
网友回答
【答案】 (1)过支点作重力作用线的垂线段和支持力作用线的垂线段.如图所示:
(2)根据杠杆平衡的条件可得:
F1L1=F2L2
500N×2.1cm=F2×3.0cm
F2=350N
所以双手支持力的大小为350N.
(3)根据压强的计算公式可得:
P=F2S=350N2×1.5×10?2m2= 1.17×104Pa
答:双手支持力的大小为350N,双手对地面的压强为1.17×104Pa.
【问题解析】
(1)先过重心作出竖直向下的重力,过手与地面的接触点作竖直向上的支持力;然后过支点作重力作用线和支持力的作用线的垂线段;(2)已知重力、动力臂和阻力臂,根据杠杆平衡的条件进行计算;(3)已知支持力和手掌与地面的接触面积,根据P=FS求出双手对地面的压强. 名师点评 本题考点 力臂的画法;杠杆的平衡条件;压强的大小及其计算.
【本题考点】
力臂的画法;杠杆的平衡条件;压强的大小及其计算.