俯卧撑是一项常见的体育健身活动．如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图．小明重600N，1min钟内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm．小明身体可视为杠杆，O为支点，A′为重心，-物理打印页面

俯卧撑是一项常见的体育健身活动．如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图．小明重600N，1min钟内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm．小明身体可视为杠杆，O为支点，A′为重心，-物理

[db:作者] 2020-05-27 00:00:00 互联网

题文

俯卧撑是一项常见的体育健身活动．如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图．小明重600N，1min钟内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm．小明身体可视为杠杆，O为支点，A′为重心，OA=1m，B到O点的距离OB=1.5m．求：
（1）地面对手的支持力；
（2）若每个手掌的面积为0.016m²，求双手对地面的压强；
题型：问答题难度：中档

答案

（1）如图，根据杠杠平衡条件F×OB=G×OA

，
地面对双手的支持力：
F =
G×OA
OB
=
600N×1m
1.5m
=400N

（2）地面受到的压力：
F′=F=400N，
双手对地面压强：
p=
F′
S
=
400N
0.016×2m2
=1.25×104Pa．
答：（1）地面对手的支持力为400N；
（2）双手对地面的压强为1.25×10⁴Pa．

据专家权威分析，试题“俯卧撑是一项常见的体育健身活动．如图所示是小明同学做俯卧撑时的..”主要考查你对压强的大小及其计算，力作用的相互性，杠杆的平衡条件等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算力作用的相互性杠杆的平衡条件

考点名称：压强的大小及其计算

计算公式：
P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。
对压强公式的理解：
1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。

2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。

3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。

4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。

5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。

6. 由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。

巧用求柱体压强：
将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（）

A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
答案：C

考点名称：力作用的相互性

力作用的相互性的概念：
力的作用是相互的一个物体对另一个物体施加作用力的同时，这个物体也同时受到来自对方的作用力。也就是说，物体问力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。 [如图(a)，(b)]

作用力反作用力的概念:
物体间力的作用是相互的，相互作用的两个力互为作用力和反作用力。
正确理解力的相互性:
相互作用的两个力主要有以下四点：
1. 力是物体埘物体的作用；
2. 物体间力的作用是相互的，施力物体与受力物体同时存在；
3. 一个物体对另一个物体施加力的作用有两种方式，一种是由物体直接(接触)作用，另一种是物体之间的间接(不接触)作用；
4. 物体间力的作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。

作用力和反作用力具有以下特点：
1．大小相等、方向相反、在同一直线上，但作用在两个物体上。
2．同时产生，同时消失，同时增大，同时减小。
3．性质相同，如小孩推墙时，对墙的作用力为弹力，则墙对小孩的反作用力也一定是弹力，绝不会是其他性质的力。

考点名称：杠杆的平衡条件

杠杆的平衡条件：
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
即
在杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之几。
利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题，一般遵循以下步骤：
(1)确定杠杆支点的位置。
(2)分清杠杆受到的动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地作出力的示意图。
(3)确定每个力的力臂。
(4)根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。

例：如图所示，AOB为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆(自重不计)，已知AO= 2OB。固定D点，使OB处于水平位置，此时B端挂一重为40N的物体，要使杠杆不发生转动，至少需在A端施加F=____N的力，在图上画出此时力F的方向。

解析：要想得到施加在A点的最小力，就要找到最大力臂，由图可知，最大力臂应是OA，故过A点作们的垂线，方向斜向下即为最小力。据杠杆平衡条件得：F·OA=G·OB，代入数值为F×2OB=40N×OB，解方程得F=20N。
答案：20   力F的方向如图

实验法探究杠杆平衡条件：
    实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置上平衡，目的是使杠杆的重心落在支点上，从而消除杠杆的重力对平衡的影响。当杠杆水平平衡时，O点距悬挂钩码处的距离便是力臂，而且可用杠杆上的“格数”代替力臂大小。

例：我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡。实验前使杠杆水平平衡的目的是____.
(2)实验中，用图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师却提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式(    )
A．一个人无法独立操作
B．需要使用太多的钩码
C．力臂与杠杆不重合
D．力和力臂数目过多
(3)图中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第____格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍可以水平平衡。

解析：(1)实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡，目的是方便地测量力臂。调节方法是将平衡螺母向杠杆偏高的一端调，即哪端轻向哪端调。
(2)探究杠杆平衡条件时，用的力和力臂数目过多，每个力都会给杠杆转动带来影响，给探究过程带来麻烦。
(3)根据杠杆平衡条件，即，所以l₁=2(格)。

答案：(1)右方便地测量力臂(2)D(3)2

利用杠杆平衡条件求最小力的方法:
    由公式可知，当阻力、阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。当动力臂最长时，动力最小。要求最小动力，必须先画出最大动力臂。
1．寻找最大动力臂的方法
(1)当动力作用点确定后，支点到动力作用点的线段即为最大动力臂；
(2)动力作用点没有规定时，应看杠杆上哪一点离支点最远，则这一点到支点的距离即为最大动力臂。
2．作最小动力的方法
(1)找到最大动力臂后，过作用点作动力臂的垂线；
(2)根据实际，动力能使杠杆沿阻力作用的反方向转动，从而确定动力的方向。

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