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专题 28 机械功与功率问题
1.对不做功的几种情况的理解
(1)有力作用在物体上,但物体不动,也就是没有通过距离。
(2)有距离通过,但在沿距离方向没有力的作用,这时对物体也没有做功。
(3)力与距离垂直时,这个力对物体也不做功。
2.利用功的公式计算时应注意的问题
利用 W=Fs 进行计算时,一定要注意力 F 和距离 S 的一一对应的关系,即距离 S 是在力 F 作用下且沿力
的方向上移动的距离。其次,一定要注意 F 和 S 的同时性,即在计算做功多少时,一定要搞清 S 是否是 F
始终作用下运动的距离。比如用 60N 的力将一重为 8N 的物体踢出 20m 远,这 20m 不是在脚的力的始终作用
下运动的,在求脚对物体做功时,不能表示为 W=Fs=60N×20m=1200J。
3.比较功率大小方法
(1)做功时间相同,比较做功的多少,在时间相同时,做功越多功率越大。
(2)做功相同时,比较做功时间长短,在做相同多的功,用时越短,功率越大.
4.对公式 P=F·v 讨论
①如果作用于物体上的力 F 为恒力,且物体以速度 v 匀速运动,则力对物体做功的功率保持不变。
②若 P 恒定,则 F 越大,V 越小;F 越小,V 越大。
如:很多动力机器通常有一个额定功率,且通常使其在额定功率状态工作(如汽车),根据 P=Fv 可知:当
路面阻力较小时,牵引力 F 也小,v 可以大,即汽车可以跑得快些。当路面阻力较大,或爬坡时,需要比较
大的牵引力,v 必须小。这就是爬坡时汽车换低速挡的道理。
③若 F 恒定,V 越大,P 越大:
在动力机器原来在远小于额定功率的条件下工作,例如汽车刚刚起动后的一段时间内,若保持牵引力恒定
不变,速度逐渐增大过程中,功率也逐渐增大。但是这一情况应以二者乘积等于额定功率为限度,即当 Fv=P
额。以后,这种情况不可能实现。
【例题 1】下列四幅图反映的物理情景中,其中有一幅图和其它三幅图不同,这幅图是( )2
A.用力推车但没推动 B.把杠铃举起来 C.冰壶在平滑冰面上滑行 D.提滑板在水平面前行
【答案】B
【解析】本题考查力对物体做功和不做功的几种情况的问题,需要同学们正确把握力不做功的三种情况,
深刻理解力对物体做功的不可或缺的 2 个因素及其 2 个因素的关系。
【例题 2】妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体
重是小明的 2 倍,妈妈所用的时间是小明的 3 倍,若妈妈克服自身重力做功为 W1、功率为 P1,小明克服自
身重力做功为 W2、功率为 P2,则下列关系正确的是( )
A.W1:W2=2:1 P1:P2=6:1 B.W1:W2=2:3 P1:P2=2:1
C.W1:W2=2:1 P1:P2=3:2 D.W1:W2=2:1 P1:P2=2:3
【答案】D。
【解析】(1)爬山比赛过程中,两人爬山的高度相同,根据 W=Gh 求出做功之比;
(2)根据 P= 求出功率之比。
由题可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的 2 倍,妈妈所用的时间是小明的 3 倍,
由 W=Gh 可得,妈妈和小明克服重力做功之比: = = = ;
由 P= 可得,妈妈和小明克服重力做功的功率之比: = = × = × = ,故 D 正确。
【例题 3】如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,已知每个滑轮重均为 50N,滑轮组下端挂有物
体 B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体 A 相连,物体 A 在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线
运动,此时测力计的示数为 550N;在物体 B 下加挂重为 90N 的物体 C 后,用水平向左的力 F 拉动物体 A 可
使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体 B 上升的速度大小为 5cm/s. 若不计绳重及滑轮的摩擦,g
取 10N/kg,则下列说法中正确的是( )3
A.物体 A 所受滑动摩擦力大小为 275N
B. F 的大小为 530N
C. F 做功的功率为 42w
D.B 的重力为 500N
【答案】B
【解析】本题考查滑轮组。设物体 A 所受摩擦力大小为 f,则有 2f+50N=550N,所以 f=250N,A 错误;对于
物体 B,有 3f=GB+G 滑,即 250N×3=GB+50N,所以 GB=700N,D 错误;加挂物体 C 后,有 3(F—f)=GB+GC+G
滑,即 3(F-250N)=700N+90N+50N,解得 F=530N,B 正确;物体 B 上升的速度为 5cm/s,则拉力 F 端移动的
速度 v=3×5cm/s=0.15m/s,F 的功率 P=Fv=530N×0.15m/s=79.5W,C 错误。
【例题 4】如图所示,是我市著名民营企业生产的力帆 100E 型电动微型轿车.轿车载着乘客在水平公路上
匀速直线行驶 1 min 所通过的路程为 720 m.已知轿车总质量 m= 600 kg.受到的阻力 f 大小恒为轿车总重
的 0.1 倍,轮胎与路面接触的总面积 S=3×10-2m2.求:
(1)轿车行驶的速度大小.
(2)轿车对路面产生的压强.
(3)牵引力对轿车做功的功率.
【答案】(1)轿车行驶的速度大小为 12m/s.
(2)轿车对路面产生的压强为 2×105Pa。.4
(3)牵引力对轿车做功的功率为 7200W.
【解析】(1)根据公式 v=s/t,求出轿车行驶的速度大小。
轿车行驶的速度:
;
(2)根据公式 G=mg,求出轿车的总重力,轿车对地面的压力等于轿车的总重力,再根据
公式 P=F/S,求出轿车对路面产生的压强。
轿车总重力:
,
轿车对路面的压力: ,
轿车对路面产生的压强:
;
(3)根据轿车在水平公路上做匀速直线运动,所受阻力和牵引力是平衡力,求出轿车受到的牵引力,根据
公式 P=W/t=FV,求出牵引力对轿车做功的功率.
∵轿车在水平公路上做匀速直线运动,所受阻力和牵引力是平衡力,
∴轿车受到的牵引力:
,
牵引力对轿车做功的功率:
.
一、选择题
1.在物理学发展过程中,为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献,用他的名字来命名功和能单
位的物理学家是 ( )
A.牛顿 B.焦耳 C.安培 D.欧姆
【答案】B.5
【解析】功和能的国际单位是焦耳,简称焦,符号为 J.
A.牛顿是力的单位;故 A 错误;
B.功和能的国际单位是焦耳,简称焦,符号为 J;故 B 正确;
C.安培是电流的国际单位;故 C 错误;
D.欧姆是电阻的国际单位;故 D 错误。
2.如图实例中,力对物体没有做功的是 ( )
【答案】D
【解析】力对物体做功有两个必要条件,缺一不可。有力和力的方向上通过的距离。
3.小张用 40N 的推力将重力为 100N 的物体沿 水平方向匀速推动了 10m,则小张对物体所做的功是( )
A.400J B.600J C.1000J D.1400J
【答案】A.
【解析】已知推力大小和物体在水平方向上移动的距离,利用 W=Fs 计算该过程中小张对物体所做的功.小
张对物体所做的功:W=Fs =40N×10m=400J.
4.中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重 62kg 级冠军,挺举成绩是 176kg,图为他比赛时的照片。他在
挺举过程中对杠铃做的功最接近( )
A.600J B.1200J C.1800J D.3400J
【答案】D
【解析】根据 G=mg 求出杠铃的重力,估测出举高的高度,根据 W=Gh 求出对杠铃做的功。解:杠铃的重力:
G=mg=176kg×10N/kg=1760N,
张湘祥的身高约为 1.60m;
在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上 0.4m,即:6
h=1.60m+0.4=2.0m,
在挺举过程中对杠铃做的功:
W=Gh=1760N×2.0m=3520J。
5.如图所示,用不变的拉力 F 匀速拉动重为 G 的物体 A,使物体 A 沿水平方向移动了一段距离 s,在此过程
中拉力 F 做的功为 ( )
A. Fs B. Gs C. 2Fs D. (G+F)s
【答案】C
【解析】由图可以看出,该滑轮组绳子的有效股数 n=2,绳子自由端移动 2s,已知拉力为 F,由功的公式可
以计算拉力所做的功.由功的公式得:W=2Fs.故选 C.
6.已知小汽车的总质量为 1500kg,该车以 30m/s 的速度作水平匀速直线运动,行驶 180s,汽车在行驶过程
中受到的阻力为车重的 0.16 倍(g=10N/kg)则结论正确的是( )
A.小车行驶的距离为 540m.
B.在此过程中汽车的牵引力为 240N
C. 在此过程中汽车的牵引力做功为 1.296×106J
D.汽车的功率为 7.2×104W
【答案】D
【解析】本题考点是速度公式及其应用;功、功率的计算..
(1)已知速度与行驶时间,由速度公式可以求出小车的路程.
(2)小车做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可以求出牵引力,然后由功率公式求出功率.
(1)由 v=可知,小车行驶的距离:
s=vt=30m/s×180s=5400m
(2)小车做匀速直线运动,处于平衡状态,
由平衡条件得:F=f=0.16mg=0.16×1500kg×10N/kg=2400N
(3)牵引力做的功:W=Fs=1.296×107J
(4)牵引力的功率:P= = =72000W7
二、填空题
7.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力 F 的作用,其 F﹣t 和 v﹣t 的图象分别如图乙、
丙所示.由图象可知,0~3s 内,推力对物体做功 J;t=5s 时,物体受到的摩擦力是 N.
【答案】0;6.
【解析】v﹣t 图象、F﹣t 图象相结合,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小
是本题的关键所在.从速度图象中分析 0﹣3s 时物体的速度大小可得出物体此时所处的状态,然后根据做
功的两个必要条件分析解答;首先从速度图象中 9﹣12s 得出物体匀速直线运动.然后对应的从 F﹣t 图象
中得出物体所受的摩擦力;最后根据摩擦力的影响因素判断出 t=5s 时物体受到的摩擦力大小.
(1)由丙图知:0~3s 内物体速度大小为零,物体处于静止状态,有力无距离,所以,推力对物体做功
0J.
(2)由丙图知,9﹣12s 时,物体匀速运动,
由乙图知,9﹣12s 时,F=6N,
所以摩擦力与推力 F 平衡,大小为 6N.
3﹣6s 之间,物体加速运动,受力不平衡,推力大于摩擦力;但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度
没有改变,所以摩擦力大小不变;即仍为 6N.
8.若轿车以 90kW 的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度 v 与时间 t 的关系
如图甲所示.则在 20﹣25s 时间内,轿车运动的距离是 m,该过程发动机做的功是 J,轿车在运动
过程中受到的阻力是 N.8
【答案】150;4.5×105;3000.
【 解 析 】 由 图 象 可 知 , 在 20﹣25s 时 间 内 , 轿 车 运 动 的 速 度 为 30m/s , 则 轿 车 运 动 的 距 离
s=vt=30m/s×5s=150m;
因轿车以 90kW 的恒定功率启动做直线运动,所以轿车发动机做功 W=Pt=9×104×5J=4.5×105J;轿车运动过
程中受到的阻力 f= = =3000N.
9.如图所示,一物体在水平向右的拉力 F1 作用下以 3m/s 的速度在水平地面上匀速运动了 10m,拉力 F1 所做
的功为 W1,功率为 P1.若该物体在水平向右的拉力 F2 作用下以 2m/s 的速度在同一水平地面上匀速运动了
10m,拉力 F2 所做的功为 W2,功率为 P2,则 W1 W2,P1 P2(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】=;>。
【解析】(1)由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,则物体对水平地面的压
力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变;
又因为物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力 F 和滑动摩擦力 f 是一对平衡力,
大小相等,即 F1=F2=f;
(2)物体运动的距离都为 10m,且 F1=F2,由 W=Fs 可知 W1=W2;
由题意可知 v1>v2,且 F1=F2,由 P= = =Fv 可知,P1>P2。
10.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶
12km,用时 10min。已知该车的总质量为 1.6×103kg,行驶中阻力为车重的 0.05 倍,此过程中该车牵引力
做功 J,功率为 kW.(g=10N/kg)
【答案】9.6×106;16
【解析】根据行驶中阻力为车重的 0.05 倍求出阻力;由于车做匀速直线运动,则牵引力等于阻力;根据 W=Fs
求出功的大小,根据 P=W/t 求出功率。
由于车做匀速直线运动,则牵引力等于阻力,则牵引力:
F=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×103kg×10N/kg=800N;
汽车做的功为:W=Fs=800N×12000m=9.6×106J;
汽车的功率为:P=W/t=16000W=16kW.9
11.某一型号的汽车质量为 5×103kg,轮胎与地面接触面积为 4×250cm2,在一段平直公路上用 0.5 小时匀
速行驶了 54km,车受到的阻力为车重的 0.1 倍.g 取 10N/kg. 则该汽车的行驶速度为 km/h ,该汽车对
地面的压强为 Pa,该汽车牵引力所做的功为 J。
【答案】108,5×105,2.7×108。
【解析】(1)根据速度公式 v=s/t 可求汽车的行驶速度;
(2)汽车对地面压力 F=G=mg,地面受力面积已知,根据压强公式 P=F/S 可求汽车 对地面的压强;
(3)牵引力 F=0.1G,行驶的路程已知,根据公式 W=Fs 可求汽车牵引力所做的功;
(4)汽车匀速行驶,车受到的阻力等于牵引力。
点评:压强的计算,需要确定压力、面积。要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点。正确判断
物体间的压力,进行受力分析是关键;物体间接触部分的面积,一般与较小的物体面积相同。
12.我们在超市购物时,常常使用购物车,已知购物车的质量为 10kg,小明用 10N 的水平推力推着购物车
沿水平地面运动了 4m,用时 4s,则:购物车的重力为______N;推力所做的功______J;推力的功率为
___W。
【答案】(1)100(2)40(3)10
【解析】(1)购物车的重力为:G=mg=10kg×10N/kg=100N
(2)推力所做的功为
(3)推力的功率为
三、综合应用题
13.电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势,成为家庭常用的交通工具。如图所示的这辆电动自行车自身
重力为 600N,在水平公路上匀速直线行驶了 4.8km 用了 10min,行驶时受到的阻力是 40N。
0J4m4N10 =×== FsW
W10s4
J40 ===
t
WP10
(1)求该车在这段时间内行驶的速度是多少 m/s?牵引力做功是多少?
(2)若该车每个车轮与地面的接触面积为 0.01m2,车胎能承受的最大压强为 2×105Pa,求该车的最大载重
量是多少 N?
【答案】(1)8m/s 1.92×10 5J(2)3400N
【解析】(1)v=s/t=4800m/(600s)=8m/s
因为该车在水平面上做匀速直线运动,所以 F=f=40N
W=Fs=40N×4800m=1.92×10 5J
(2)由 p=F/S 得 F=pS=2×10 5Pa×2×0.01m2=4000N
在水平面上,G=F=4000N G 载=4000N-600N=3400N
14.随着居民生活水平的不断提高,家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家.下表为某型家用轿车的有关
数据:
家用轿车的总质量 1200kg 家用轿车的额定功率 30kW
每个轮胎与地面的接触面积 0.02m2 油箱的容积 55L
(1)该家用轿车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?
(2)若该家用轿车在额定功率下以 72km/h 的速度匀速行驶在平直的公路上,则该车发动机的牵引力是多
少?
【答案】(1)1.5×105Pa;(2)1500N.
【解析】该汽车静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等,根据 p=F/S 求出对地面的压强;根
据 P=Fv 求出发动机牵引力;根据 W=Pt 求出汽车以额定功率匀速直线行驶 10min 牵引力所做的功。
15.我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 如图所示,该飞机蓄满水后总质量 53.5t。为检测飞机性能,
先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中:飞机盘悬在火场上方 150m 处,将所蓄水分次投下,
每次投水 200kg,用时 20s 到达地面。在水面滑行测试中:飞机在水平面上以 10m/s 的速度沿直线匀速滑行
了 60s,若飞机发动机牵引力的总功率始终保持 2.5×106W.(ρ 水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)11
求(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积;
(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率;
(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力。
【答案】(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积为 53.5m3;
(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率为 1.5×104W;
(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力为 2.5×105N。
【解析】(1)因为 AG600 蓄满水后静止在水面上,
所以飞机受到的浮力:F 浮=G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N,
由 F 浮=ρ 水 gV 排可得,排开水的体积:
V 排= F 浮/ρ 水 g =53.5m3;
(2)每次投下的水在下落过程中重力做功:
W=Gh=m 水 gh=200kg×10N/kg×150m=3×105J,
重力做功的平均功率:
P=W/t=1.5×104W;
(3)飞机发动机牵引力的总功率始终保持 2.5×106W,
因为 P=W/t=Fv,
所以,飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力:
F= P 总/v =2.5×106W /10m/s =2.5×105N。
16.如图所示,长 L1=1m 的薄壁正方体容器 A 放置在水平地面上,顶部有小孔 C 与空气相通,长 L2=0.2m 的
正方体木块 B 静止在容器 A 底面。通过细管 D 缓慢向容器 A 内注水,直到注满容器 A,木块 B 上浮过程中上
下表面始终水平,木块 B 与容器 A 底面和顶部都不会紧密接触。已知水的密度 ρ 水=1.0×103kg/m3,木块的
密度 ρ 木=0.5×103kg/m3,g 取 10N/kg。求:
(1)注水前,木块 B 对容器 A 底面的压强
(2)木块 B 对容器 A 底面压力刚好为 0 时,容器 A 内水的深度
(3)水注满容器后,容器 A 顶部对木块 B 的压力大小12
(4)整个过程,浮力对木块所做的功
【答案】(1)注水前,木块 B 对容器 A 底面的压强为 1000Pa;
(2)木块 B 对容器 A 底面压力刚好为 0 时,容器 A 内水的深度为 0.1m;
(3)水注满容器后,容器 A 顶部对木块 B 的压力大小为 40N;
(4)整个过程,浮力对木块所做的功为 32J。
【解析】(1)木块的质量为:m=ρV=0.5×103kg/m3×(0.2m)3=4kg;
木块 B 对容器 A 底面的压强为:P=F/S=G/S=mg/S=1000Pa;
(2)木块 B 对容器 A 底面压力刚好为 0 时,木块恰好处于漂浮状态,此时受到的浮力为:
F 浮=G=mg=4kg×10N/kg=40N;
根据阿基米德原理可知,木块排开的水的体积为:V 排=F 浮/ρ 水 g =4×10﹣3m3,
则木块浸入水中的深度即水的深度为:h=V/S= 4×10﹣3m3/0.2m×0.2m=0.1m;
(3)水注满容器后,木块全部浸入水中,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的
共同作用;
由阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为:F'浮=ρgV'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=80N;
物体处于静止状态,受力平衡,则容器 A 顶部对木块 B 的压力大小为:F=F'浮﹣G=80N﹣40N=40N;
(4)整个过程中,木块上升的高度为:s=L1﹣L2=1m﹣0.2m=0.8m;
则浮力所做的功为:W=F 浮 s=40N×0.8m=32J。
17.“沙场点兵,扬我军威”。2017 年 8 月 1 日,习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进
行检阅。某检阅车质量为 2400kg,在 600s 内沿水平方向匀速前进了 3000m,牵引力大小为 2000N.求
(1)检阅车的重力(g=10N/kg)(2)检阅车的速度(3)牵引力的功率
13
【答案】(1)24000N(2)5m/s(3)10kW
【解析】考查了重力公式、速度公式和功率公式的应用,第三问也可以分步计算:先利用 W=Fs 求检阅车牵
引力做的功,再利用 P=W/t 求牵引力的功率。知道检阅车的质量,利用 G=mg 求其重力;利用速度公式 v=s/t
求检阅车的速度;利用 P=W/t=Fv 求牵引力的功率。
(1)检阅车的重力:G=mg=2400kg×10N/kg=24000N;
(2)检阅车的速度:v=s/t=5m/s;
(3)牵引力的功率:P=W/t=Fv=2000N×5m/s=10000W=10kW。
18.如图是一款新研发的机器人。若机器人重为 15N,与地面的接触面积是 1×10﹣3m2,牵引力大小是 I0N、
机器人在水平地面上沿直线行走 l0m,用时 100s。求:
(1)机器人行走的平均速度;
(2)机器人牵引力做的功;
(3)机器人静止时对水平面的压强。
【答案】(1)0.1m/s(2)100J(3)1.5×104Pa。
【解析】(1)机器人行走的平均速度:v=s/t=10m/100s=0.1m/s;
(2)机器人牵引力做的功:W=Fs=10N×10m=100J;
(3)机器人静止时对水平面的压力:F=G=15N,受力面积 S=1×103m2,
对地面的压强:p=F/S=1.5×104Pa。
19.滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示,小兵质量约为 34kg,所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为
3kg,鞋底每个轮子与地面接触面积为 4cm2.(g 取 10N/kg)求:
(1)小兵自身受到的重力
(2)若比赛时小兵滑行 1200m 用时 2.5min,小兵滑动的平均速度是多少 m/s。
(3)小兵单脚滑行时对地面的压强14
(4)小兵在练习时,想冲上一个斜坡,请从能量角度分析他该怎样做,为什么?(不计斜坡阻力)
【答案】(1)340N(2)8m/s(3)2.5×105Pa(4)提高速度;速度大,动能大,容易冲上斜坡。
【解析】(1)小兵质量约为 m=34kg,则小兵自身受到的重力:G=mg=34kg×10N/kg=340N;
(2)小兵滑行的路程 s=1200m,所用时间:t=2.5min=2.5×60s=150s,
小兵滑动的平均速度:v=s/t=1200m /150s=8m/s;
(3)小兵滑行时对地面的压力:F=G 总=G 人+G 鞋=340N+3kg×2×10N/kg=400N;
一只旱冰鞋与地面的接触面积为:S=4×4cm2=1.6×10﹣3m2,
对地面的压强:p=F/s=400N/1.6×10﹣3m2 =2.5×105Pa;
(4)冲上斜坡时,动能转化为重力势能,所以他应该提高速度,增大动能,容易冲上斜坡。
20.步行是一种简易方便的健身运动,人正常步行时,步距(指步行一步的距离)变化不大,步距还可作为
身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步距为 0.5m,他正常步行 1min 走了 180 步。小东根据自己的腿长
和步距画出了如图所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后着地时重心降低,
而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功。
(已知小东的腿长是 65cm,质量是 50kg)(g 取 10N/kg)求:
(1)小东正常步行的速度是多少?
(2)小东每走一步克服重力所做的功是多少?
(3)小东正常步行克服重力做功的功率是多少?
【答案】(1)1.2m/s(2)25J(3)75W
【解析】(1)小东 1min 经过的路程为:s=0.5m×180=90m,
他的步行速度为:v=s/t=90m60s=1.5m/s;15
(2)重心升高的高度 h=65cm﹣ =5cm=0.05m;
小东每走一步克服重力所做的功:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J;
(3)1min 做的总功:
W 总=180W=180×25J=4500J,
功率:P= W 总/t=4500J/60S=75W。