Question

俯臥撐運(yùn)動(dòng)對(duì)發(fā)展力量素質(zhì)，提高人體生理機(jī)能，發(fā)展平衡和支撐能力起著重要作用．如圖所示，某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，可將他視為一個(gè)杠桿：（1）此杠桿的支點(diǎn)為

O

（選填“O”、“A”或“C”）點(diǎn)．做俯臥撐運(yùn)動(dòng)時(shí)，該同學(xué)消耗的化學(xué)能

大于

（選填“大于”、“等于”或“小于”）克服自身重所需的能量．
（2）若該同學(xué)質(zhì)量為50kg，那么他將身體撐起，每只手受到支持力至少為多少牛？若他在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，則他的功率至少為多少瓦特？（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）支點(diǎn)是指杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)；根據(jù)能量守恒定律，在能量轉(zhuǎn)換過程中，能的總量是保持不變的．而在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)中，消耗的化學(xué)能是轉(zhuǎn)化為克服自身重做功所需的能量和運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能．
（2）將做俯臥撐的人看成杠桿的情況下，則人的重力為阻力，手的支持力為動(dòng)力，動(dòng)力臂為0.9+0.6m，阻力臂為0.9m，根據(jù)杠桿的平衡原理GL₁=FL₂可求出手的支持力；
先根據(jù)公式W=FS求出做功的多少，再根據(jù)P=

W

t

求出功率．

解答：解：
（1）根據(jù)做俯臥撐時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況可知，固定不動(dòng)的點(diǎn)是O點(diǎn)，即此杠桿的支點(diǎn)為O；
因做俯臥撐時(shí)，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為克服自身重做功所需的能量和內(nèi)能，故消耗的化學(xué)能要大于克服自身重所需的能量．
（2）由圖知，阻力G=mg=50kg×10N/kg=500N，阻力臂L₁=0.9m，動(dòng)力臂L₂=0.9+0.6m=1.5m，
根據(jù)GL₁=FL₂可得：
F=

GL1

L2

=

500N×0.9m

1.5m

=300N
因有兩只手在支撐，故每只手受到的支持力F′=

F

2

=

300N

2

=150N；
每做一個(gè)俯臥撐做的功：
W=FS=300N×0.4m=120J，
1分鐘內(nèi)做功：
W′=120J×30=3600J，
則1分鐘內(nèi)做30個(gè)俯臥撐的功率：
P=

W′

t

=

3600J

60s

=60W
故答案為：（1）O；大于；
（2）每只手的支持力150N，功率60W．

點(diǎn)評(píng)：本題利用了俯臥撐這一常見的運(yùn)動(dòng)，考查了杠桿、功率、能量轉(zhuǎn)化三個(gè)知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，可以說是一個(gè)非常好的題目，有利于鍛煉學(xué)生思維的靈活度．