俯臥撐運(yùn)動(dòng)中的物理

俯臥撐運(yùn)動(dòng)中的物理1、（2009?太原）某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)時(shí)（如圖所示），可將他視為一個(gè)杠桿,支點(diǎn)為O,他的重心在A點(diǎn)，支撐力為F,請畫出重力和支撐力F的力臂.4、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，他的重心在A點(diǎn),重力為500N,那么他將身體撐起，求：（1）俯臥撐中的動(dòng)力臂、阻力臂.（2） 雙手對地面的壓力至少為多少N?（3） 將身體撐起一次所做的功.（4） 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,則他在1min『內(nèi)做的功是多少？做功的功率為多少W?（1題） （2題）2、（2010?宜昌）如圖所示，一名同學(xué)在做俯臥撐，如果把人的軀干看作一個(gè)杠桿，這是一個(gè) （填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿，該杠桿的支點(diǎn)是 （填圖中字母）.3、某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)中，可他視為一個(gè)杠桿模型.如果他的重心在A點(diǎn)，重力為600N，每只手與地的接觸面積為0.6dm2,求：（1） 他將身體撐起對地面的壓強(qiáng)為多少帕？（2） 若1min內(nèi)做俯臥撐30個(gè)，每次肩部上升的距離均為0.4m,則他做俯臥撐的平均功率是多大？5、俯臥撐運(yùn)動(dòng)對發(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?可以改善中樞神經(jīng)系統(tǒng)，有利于骨的堅(jiān)實(shí)，關(guān)節(jié)的靈活，韌帶的牢固，肌肉的粗壯及彈性，同時(shí)能加速血液循環(huán)，增大肺活量?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 （選填“0”、“A”或“B”）點(diǎn).（2） 若該同學(xué)質(zhì)量為50千克，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？（3）做俯臥撐運(yùn)動(dòng)時(shí)，該同學(xué)消耗的化學(xué)育 （選填“大于”、“等于”或“小于”）克服自身重所需的能量.6、俯臥撐是同學(xué)們經(jīng)常做的健身活動(dòng)，試設(shè)計(jì)一個(gè)測量俯臥撐做功功率的方案.（1） 需要的測量器材有秒表、刻度尺、磅秤（2） 測量的原理是什么？（3） 請畫出記錄數(shù)據(jù)的表格.8、（2009?臺州）小柯積極參加體育鍛煉.（1） 圖甲所示為小柯初學(xué)俯臥撐時(shí)的姿勢，圖乙所示為他經(jīng)練習(xí)后的俯臥撐姿勢.圖乙中小柯雙手所受的支持力 （填“>”、“=”或“V”）圖甲的情況.（2） 圖乙中，他的身體可作為一個(gè)杠桿，0點(diǎn)是支點(diǎn).他的質(zhì)量為50千克，所受重力可視為集中在A點(diǎn).將身體撐起時(shí)，地面對雙手的支持力至少多大？若撐起時(shí)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）俯臥撐是一項(xiàng)常見的體育健身活動(dòng).如圖所示是小明同學(xué)做俯臥撐時(shí)的示意圖.小明重600N,1min鐘內(nèi)做俯臥撐30個(gè)，每做一次肩膀升高50cm.小明身體可視為杠桿，O為支點(diǎn)，Az為重心，OA=1m,B到0點(diǎn)的距離OB=1.5m.求：（1） 地面對手的支持力；（2） 若每個(gè)手掌的面積為0.016m2,求雙手對地面的壓強(qiáng);1、［分析］:重力G的方向是豎直向下的，支撐力F的作用點(diǎn)在手與地面的接觸點(diǎn)，支點(diǎn)是點(diǎn)O力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離.［點(diǎn)評］：本題考查了重力的示意圖和力臂的畫法.力臂關(guān)鍵是要畫出支點(diǎn)到力的作用線的垂線段.2、 ［分析］：結(jié)合人做俯臥撐的實(shí)際情況，分析動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系，判斷是哪類杠桿.［點(diǎn)評］：知道“當(dāng)阻力臂小于動(dòng)力臂時(shí)是省力杠桿”是解答此題的關(guān)鍵.解：做俯臥撐時(shí)，胳膊用的力是動(dòng)力，人的重力是阻力；以B為支點(diǎn)，從B到人的重力作用線的距離BD為阻力臂，從B到胳膊對身體支持力作用線的距離BC是動(dòng)力臂，由圖可知阻力臂小于動(dòng)力臂，所以是省力杠桿；(參考第一題答案)故答案為：省力；B.3、 ［考點(diǎn)］：壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算；杠桿的平衡條件；功率的計(jì)算.［分析］：已知重力和重力的力臂，還知支持力的力臂可求支持力，已知接觸面積可求壓強(qiáng)，已知支持力和距離可求做的功，已知時(shí)間可求功率.［解答］:［點(diǎn)評］：本題考查壓強(qiáng)大小的計(jì)算和功率的計(jì)算以及杠桿的平衡條件.4、［考點(diǎn)］：功的計(jì)算；杠桿的平衡條件；功率的計(jì)算.［分析］:支點(diǎn)為0點(diǎn)，線段OA為動(dòng)力臂，0B為阻力臂；利用杠桿平衡的條件可以求出雙手對地面的壓力；根據(jù)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)動(dòng)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：動(dòng)力臂是1.5m,阻力臂是0.9m，雙手對地面的壓力是300N,身體撐起一次做的功是120J,1min內(nèi)的功率是60W.［點(diǎn)評］:本類型題涉及知識面比較多，關(guān)鍵是熟練掌握功、功率以及杠桿知識.5、［考點(diǎn)］:功率的計(jì)算；杠桿及其五要素；能量轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象［分析］:(1)支點(diǎn)是指杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定不動(dòng)的那個(gè)點(diǎn).(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；求功率要先根據(jù)公式W=FS求出做功的多少,再根據(jù)P=求出功率.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)化為克服自身重所需的能量和運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能.［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0點(diǎn)，即此杠桿的支點(diǎn)為0.(2)根據(jù)GL1=FL2可得：F==300N因有兩只手在支撐，故每只手受到的支持力F0=300NF2=150N每做一個(gè)俯臥撐做的功為W=FS=300NX0.4m=120J則1分鐘內(nèi)做30個(gè)俯臥撐的功率為P==60W因做俯臥撐時(shí)，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為克服自身重所需的能量和內(nèi)能，故消耗的化學(xué)能要大于克服自身重所需的能量.答：(1)0；(2)每只手的支持力150N,功率60W；(3)大于.［點(diǎn)評］:本題利用了俯臥撐這一常見的運(yùn)動(dòng)，考察了杠桿、功率、能量轉(zhuǎn)化三個(gè)知識點(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.6、［考點(diǎn)］:功率的測量實(shí)驗(yàn)［分析］:俯臥撐是克服自身的重力做功，我們可以用磅秤測出自身的質(zhì)量，根據(jù)求出重力，用刻度尺測出手臂長，即人上升的高度.根據(jù)W=Gh求出做俯臥撐時(shí)做的功.用秒表測出做俯臥撐的時(shí)間，根據(jù)求出做俯臥撐的功率.［解答］:解：(1)俯臥撐是克服自身的重力做功，功率需要用磅秤測同學(xué)們的質(zhì)量,用刻度尺測出手臂長，用秒表測出做一個(gè)俯臥撐所用的時(shí)間.測量的原理就是功率的計(jì)算公式記錄數(shù)據(jù)的表格要有；同學(xué)們的質(zhì)量、手臂的長度、做俯臥撐的時(shí)間、功率.答案：(丄)秒表刻度尺磅秤；(2) ； (3)見表：姓名同學(xué)們m質(zhì)旱m/kg同學(xué)1門的手臂去Um做箱臣卜撐的時(shí)問西做俯臣卜撐的功率円［點(diǎn)評］:此題考察生活中功率的測量，我們要了解測量功率的原理.7、［考點(diǎn)］:杠桿的平衡條件；力作用的相互性；壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算.［分析］:(1)知道動(dòng)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)根據(jù)力的作用是相互的，求地面受到的壓力，又知道受力面積的大小，求雙手對地面的壓強(qiáng).［解答］:［點(diǎn)評］:本題考查了學(xué)生對杠桿的平衡條件、壓強(qiáng)定義式的掌握和運(yùn)用，把人體看做杠桿視為杠桿，找出動(dòng)力臂和阻力臂是本題的關(guān)鍵.8、［考點(diǎn)］:功的計(jì)算；重力的計(jì)算；杠桿的平衡條件.［分析］:(1)圖甲雙手的支持力是支持上半身的力，圖乙雙手是把整個(gè)身