生物力学重心计算_百度文库
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生物力学重心计算
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你可能喜欢技巧：一个命令快速算出CAD图形面积与重心
机械CAD绘图中，有时需对图中某些图形的面积、周长与重心进行计算，如下图所示的是需要冲压制造的钣金零件。一般的CAD平台软件提供了查询面积与周长工具，但过于简单、单一，对复杂的、不规则的图形进行面积、周长的查询显得非常困难，计算图形的重心就更加复杂麻烦。
在中望CAD机械版中，只需要使用机械菜单下【辅助工具】里面的【计算面积】与【点取面积】两个功能，即可快速得到上图所需求的准确数据。
一、计算零件面积、周长快速计算
使用AA 或 ZWMAREA 命令，启动中望CAD机械版的&计算面积、周长和质量&命令，按照命令行提示&请在轮廓线内点取一点&，软件自动用彩虹线标示出图形的外轮廓与内轮廓，并在命令行中给出该图形的面积与周长，如下图所示：
图/中望CAD机械版快速计算图形面积
根据命令行的提示，按一下&回车&键，完成对当前图形的面积计算，显示出&计算面积、周长和质量&对话框。在这里输入该零件的密度与厚度，即可直接计算出来零件的质量。
图/中望CAD机械版自动计算功能
若选择零件区域比较复杂，则可通过对话框中【加上】或【减去】按钮控制所选区域，面积、周长、质量即时显示在对话框中。
通过【标总长】功能(快捷键命令是：&BZC&)可快速标出直线、圆弧、多段线、样条曲线、云线等对象的总长度。执行该命令后，框选该零件所有轮廓，就可标出该零件所有轮廓的总长。如下图所示：
图/中望CAD机械版快速计算图形轮廓总长
二、一个命令快速标出重点位置
使用传统的公式计算法求出不规则零件的重心位置非常麻烦，耗时很多。中望CAD机械版只需一个命令就可快速标出不规则零件的重心：
使用AT或ZWMPTPICKAREA命令，启动&点取面积&命令，根据命令行提示，拾取封闭轮廓内一点，即可快速算出该轮廓的面积与重心坐标，并且用一个点在图纸标出重心位置，如下图所示：
图/中望CAD机械版智能标出重点位置
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195位同学学习过此题，做题成功率62.5%
（2012o鞍山三模）你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这一问题吗？如图所示，小文同学对此进行了研究．有关测量数据记录在下表中（表中的步距是指跨出每一步两角之间的距离；重心升降高度是指跨出每一步时，重心下降或升高的变化值）：请你根据上述测量数据进行以下计算分析（g取10N/kg）：（1）站立时，小文双脚与地面的接触面积为400cm2，则行走时小文对地面的压强是多少？（2）如图所示时小文的脚跟提起后的姿势图．O点是脚尖与地面的接触点，阻力F2的大小等于人的体重，其中AO=16cm，AB=4cm，则排肠肌提起脚跟的动力F1为多大？（3）小文行走100m要克服重力做的功多少？克服重力做功的功率多大
质量m/kg&步距l/m&重心升高或降低h/m&步行距离s/m&时间t/s&50&0.50&0.05&100&100&
本题难度：一般
题型：解答题&|&来源：2012-鞍山三模
分析与解答
习题“（2012o鞍山三模）你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这一问题吗？如图所示，小文同学对此进行了研究．有关测量数据记录在下表中（表中的步距是指跨出每一步两角之间的距离；重心升降高度是指跨出每一步...”的分析与解答如下所示：
（1）人行走时与地面的接触面积为一只脚的面积，此时人对地的压力等于其重力，可由F=G=mg得出，再由P=Fs即可求出行走时小文对地面的压强．（2）根据如图所示时小文的脚跟提起后的姿势图可知，这是一个杠杆原理，由杠杆平衡公式F1l1=F2l2即可求出排肠肌提起脚跟的动力．（3）根据由于小文每走一步的步距为0.50m，计算出走100m应走的步数，再计算出小文重心移动的总高度h，利用W=Gh即可求出克服重力做的功，根据P=Wt即可求出克服重力做功的功率．
解：（1）人行走时与地面的接触面积为S=400cm22=200cm2=0.02m2．人对地的压力等于其重力，即F=G=mg=50kg×10N/kg=500N．∴对地压强为P=Fs=500N0.02m2=2.5×104Pa．（2）由杠杆平衡公式得，F1l1=F2l2其中AO=16cm=0.16m=l2，l1=AO+AB=16cm+4cm=20cm=0.2m．F1=F2l2l1=500N×0.16m0.2m=400N．（3）由于小文每走一步的步距为0.50m，则走100m应走100m0.50m=200步．则小文重心移动的总高度为h=200×0.05m=10m∴克服重力做的功为W=Gh=500N×10m=5000J．做功的功率为P=Wt=5000J100s=50W．答：（1）行走时小文对地面的压强是2.5×104Pa．（2）排肠肌提起脚跟的动力F1为400N．（3）小文行走100m恤要克服重力做的功是5000J．克服重力做功的功率是50W．
此题主要考查压强的多大小及其计算，功的计算，功率的计算，杠杆的平衡条件等知识点，涉及到的知识点较多，综合性较强，计算时还要注意单位的统一，总之此题有一定的拔高难度，属于中档题．
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等考点的理解。
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功率的计算
与“（2012o鞍山三模）你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这一问题吗？如图所示，小文同学对此进行了研究．有关测量数据记录在下表中（表中的步距是指跨出每一步两角之间的距离；重心升降高度是指跨出每一步...”相似的题目：
如图所示，质量为8t（含动滑轮等附属设备的质量）的一台起重机正将一箱箱设备吊装到施工台上，其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的．已知每箱设备重4000N，施工台距离地面的高度为3m，当起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时，动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N．（忽略钢绳的重力和摩擦）（1）求动滑轮的机械效率；（2）起重机工作时汽车轮胎离开地面，若支架与地面接触的总面积为1.2m2，求此时起重机对地面的压强；（3）起重臂OA长12m，与水平方向夹角为30&（如图所示），伸缩支撑臂为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，作用点为B，且OB=4m，求支撑臂给起重臂的支持力（忽略起重臂自重，cos30&≈0.87）；（4）为了节省时间，加快施工进度，起重机同时将两箱设备以0.2m/s的速度．匀速提升到施工台．求这种情况下，动滑轮上钢绳自由端拉力的功率．&&&&
某人骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近&&&&1W10W100W1000W
如图所示，是一种开瓶器．使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压把即可将瓶塞拔出．钻头做得尖细是为了&&&&．小明将螺旋钻头旋进软木塞后，在6s内将瓶塞拔出，若瓶塞长6cm，瓶塞受到的平均阻力为90N，则小明克服瓶塞阻力做功为&&&&J，其做功的功率为&&&&W．
“（2012o鞍山三模）你思考过“人在水平...”的最新评论
该知识点好题
1中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近（　　）
2某同学质量是40Kg，在2011年体育中考“1min跳绳”测试中，她每次起跳的高度约5cm，测试成绩是150次，1min内该同学克服自身重力做功约为&&&&J，平均功率约为&&&&W．
3（2006o泰州）你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这个问题吗？小文同学对此进行了研究．她通过查阅资料得知，人体的重心大约位于肚脐上方2寸、脊椎前1寸处，人只要走路，其重心就必然会发生上下位置的变化，重心升高就需要克服重力做功．小文假设人在正常走路时，重心在人体中的位置近似不变，她行走了100m，有关测量数据如表（表中的步距是指跨出每一步两脚之间的距离）：
质量m/kg&步距s/m&腿长l/m&时间t/s&50&0.50&0.65&100&（1）小文同学注意到，当自己的前脚跨出时重心会下降，而后脚收起时重心会升高，则她每走一步，自己的重心会下降或升高多少米？（2）小文行走100m需要克服重力做多少功？克服重力做功的功率多大？（3）通过分析，你认为人在水平路面上通过走路来进行锻炼时，哪些因素会影响人的锻炼效果？
该知识点易错题
1某同学质量是40Kg，在2011年体育中考“1min跳绳”测试中，她每次起跳的高度约5cm，测试成绩是150次，1min内该同学克服自身重力做功约为&&&&J，平均功率约为&&&&W．
2电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住东方豪苑某栋6楼，放学后，乘电梯回家：（1）若小明的体重为500N，脚与电梯地面的总接触面积为0.05m2，则小明对电梯地面的压强为多少？（2）若电梯在20s内将小明匀速提升15m，在此过程中，电梯上升的速度是多少？电梯对小明做了多少功？电梯对小明做功的功率为多少？小明又查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作．在控制电路中，已知电源电压U=6V，保护电阻R1=100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计．（3）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性&&&&（填“增强”、“减弱”或“不变”）．（4）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声．当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）
3如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下，沿水平面以2m/s的速度做匀速直线运动，此时物体A所受的摩擦力是10N，如果滑轮、绳子所受重力、绳与滑轮及滑轮与轴的摩擦均不计，则拉力F的大小及拉力F做功的功率分别是（　　）
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{[质量m/kg][步距l/m][重心升高或降低h/m][步行距离s/m][时间t/s][50][0.50][0.05][100][100]}”的答案、考点梳理，并查找与习题“（2012o鞍山三模）你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这一问题吗？如图所示，小文同学对此进行了研究．有关测量数据记录在下表中（表中的步距是指跨出每一步两角之间的距离；重心升降高度是指跨出每一步时，重心下降或升高的变化值）：请你根据上述测量数据进行以下计算分析（g取10N/kg）：（1）站立时，小文双脚与地面的接触面积为400cm2，则行走时小文对地面的压强是多少？（2）如图所示时小文的脚跟提起后的姿势图．O点是脚尖与地面的接触点，阻力F2的大小等于人的体重，其中AO=16cm，AB=4cm，则排肠肌提起脚跟的动力F1为多大？（3）小文行走100m要克服重力做的功多少？克服重力做功的功率多大
{[质量m/kg][步距l/m][重心升高或降低h/m][步行距离s/m][时间t/s][50][0.50][0.05][100][100]}”相似的习题。君，已阅读到文档的结尾了呢~~
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