俯卧撑运动中的物理

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.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?（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0.4m,则他做俯卧撑的平均功率是多大？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■卧撑运动，可将他视为一个杠杆：（1）此杠杆的支点为 （选填“0”、“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，该同学消耗的化学育 （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.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“V”）图甲的情况.（2） 图乙中，他的身体可作为一个杠杆，0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）7、（2009•茂名）俯卧撑是一项常见的体育健身活动.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，Az为重心，OA=1m,B到0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;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；B.3、 ［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0点，线段OA为动力臂，0B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=0.6m,G=500N,h=0.4m,n=30,t=1min求：0A=?0B=?F,W,P解：(1)动力臂0A=0B+AB=1.5m、阻力臂OB=0.9m.(2)F1L1=F2L2F1x1.5m=500Nx0.9mF1=300NW=FS=300NX0.4m=120J=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.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0点，即此杠杆的支点为0.(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=300NF2=150N每做一个俯卧撑做的功为W=FS=300NX0.4m=120J则1分钟内做30个俯卧撑的功率为P==60W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)0；(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，根据求出重力，用刻度尺测出手臂长，即人上升的高度.根据W=Gh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.测量的原理就是功率的计算公式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：(丄)秒表刻度尺磅秤；(2) ； (3)见表：姓名同学们m质旱m/kg同学1门的手臂去Um做箱臣卜撑的时问西做俯臣卜撑的功率円［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