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，已知小明的質量60kg．（g取10N/kg）
（1）在圖中畫出重力的力臂L₁和地面對手支持力的力臂L₂并分別注明．
（2）若L₁=2.0cm，L₂=3.0cm，求地面對，雙手支持力的大小．

Answer 1

分析：（1）先過重心作出豎直向下的重力，過手與地面的接觸點作豎直向上的支持力；然后過支點作重力作用線和支持力的作用線的垂線段；
（2）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；

解答：解：（1）過A點沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，并用符號G表示；過手與地面的接觸點沿豎直向上畫一條帶箭頭的線段，并用符號F表示；
過支點作重力作用線的垂線段和支持力作用線的垂線段．如圖所示：
（2）如圖，根據杠杠平衡條件F×L₂=G×L₁，
地面對雙手的支持力：
F=

GL1

L2

=

2.0cm×60kg×10N/kg

3.0cm

≈400N．
答：雙手支持力的大小為400N．

點評：本題考查了學生對力臂的畫法以及杠桿的平衡條件的掌握和運用，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．