俯卧撑是一项常见的健身项目.如图是小明同学做俯卧撑时的示意图,他的身体可视为杠杆,O点为支点.A点为重心,已知小明的质量60kg.(g取10N/kg)
(1)在图中画出重力的力臂L1和地面对手支持力的力臂L2并分别注明.
(2)若L1=2.0cm,L2=3.0cm,求地面对,双手支持力的大小.
解:(1)过A点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示;过手与地面的接触点沿竖直向上画一条带箭头的线段,并用符号F表示;
过支点作重力作用线的垂线段和支持力作用线的垂线段.如图所示:
(2)如图,根据杠杠平衡条件F×L2=G×L1,
地面对双手的支持力:
F==≈400N.
答:双手支持力的大小为400N.
(1)先过重心作出竖直向下的重力,过手与地面的接触点作竖直向上的支持力;然后过支点作重力作用线和支持力的作用线的垂线段;
(2)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;
点评:本题考查了学生对力臂的画法以及杠杆的平衡条件的掌握和运用,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.