赵显同学学习了“功率”后,对测功率产生了兴趣,他请李沁帮忙,测他做俯卧撑时的功率。(每空1分,共4分)
(1)做俯卧撑时人的身体部分可以近似的看成是一个_________。(填一个简单机械的名称)
(2)所需准备的测量工具有体重计、刻度尺和________。
(3)赵显同学共做了20个俯卧撑,做前10个较快,后10个明显有点“力不从心”,则他做后10个俯卧撑的功率_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)整个20个的平均功率。
(4)体重是500N的沈思邈想粗略的测出自己做俯卧撑的功率,他先用刻度尺测出自己手臂的长约60cm,10s内做了8个俯卧撑,则他的功率约是________W。
(1)杠杆(2)秒表 (3)小于(4)144W(由于力臂的测量的误差,也可考虑120W~180W之间算对 )(每空1分)
题目分析:俯卧撑时,胳膊用的力是动力,人的重力是阻力;以O为支点,从O到人的重力作用线的距离OA为阻力臂,从O到胳膊对身体支持力作用线的距离OB是动力臂,由图可知阻力臂小于动力臂,所以是省力杠杆;俯卧撑是克服自身的重力做功,我们可以用磅秤测出自身的质量,根据G=mg求出重力,用刻度尺测出手臂长,即人上升的高度.根据W=Gh求出做俯卧撑时做的功.用秒表测出做俯卧撑的时间,根据求出做俯卧撑的功率.赵显同学共做了20个俯卧撑,做前10个较快,后10个明显有点“力不从心”,则他做后10个俯卧撑的功率小于整个20个的平均功率。由图知,阻力G=mg=50kg×10N/kg=500N,阻力臂L1=0.9m,动力臂L2=0.9+0.6m=1.5m,
根据GL1=FL2可得:
=
每做一个俯卧撑做的功:
W=FS=300N×0.6m=180J,
10秒钟内做功:
W′=180J×8=1440J,
则10秒钟内做8个俯卧撑的功率:
点评:本题利用了俯卧撑这一常见的运动,考查了杠杆、功率、能量转化三个知识点,综合性较强,可以说是一个非常好的题目,有利于锻炼学生思维的灵活度.