Question

俯臥撐是一項常見的健身項目．如圖是小明同學做俯臥撐時的示意圖，他的身體可視為杠桿，O點為支點．A點為重心，重力為500N．若兩力臂分別為2.1cm、3.0cm，每個手掌的面積約為1.5×10^-2m²，求雙手對地面的壓強．

Answer 1

分析：（1）知道動力臂、阻力臂和阻力大小，利用杠桿的平衡條件求地面對手的支持力；
（2）已知手掌與地面的接觸面積，根據杠桿的平衡條件可求雙手對地面的壓力，根據公式p=

F

S

可求對地面的壓強．

解答：
解：根據杠杠平衡條件F×OB=G×OA，
地面對雙手的支持力：F=

G×OA

OB

=

500N×2.1cm

3.0cm

=350N；
雙手與地面接觸面積：
S_總=2S_手=2×1.5×10^-2 m²=3.0×10^-2 m²
雙手對地面的壓強：
p=

F

S

=

350N

3.0×10-2m2

=11666.7Pa．
答：雙手對地面的壓強為11666.7Pa．

點評：本題考查了學生對杠桿的平衡條件、壓強定義式的掌握和運用，把人體看做杠桿視為杠桿，找出動力臂和阻力臂是本題的關鍵．