题目内容
【题目】小明同学质量为50kg,正常情况下步行上一层楼需要12s,若每层楼高3m,g取10N/kg.问:
(1)他克服重力做多少功?他克服重力做功的功率是多少?
(2)人体摄入过多的能量往往希望通过运动消耗掉.某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2361kJ”,小明同学吃了一块净含量50g的这种巧克力,如果他从巧克力获得的能量全部用于克服重力做功,则他要爬多少层楼?
【答案】
(1)解:克服重力做功为:
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×3m=1500J;
克服重力做功的功率:
P= = =125W;
(2)解:巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2361kJ”,该标识的含义为每100g巧克力能够提供的能量为2361kJ;
则1kg提供的能量为23610kJ,即2.361×107J,可表达为:2.361×107J/kg;
可见其含义与热值相似;热值表示1kg燃料完全燃烧时放出的热量;
50g(即0.05kg)的巧克力提供的能量为:
E=2.361×107J/kg×0.05kg=1.1805×106J;
从巧克力获得的能量全部用于上楼,则所做的功为:W=E=1.1805×106J;
由W=Gh可得,提高完成的总高度为:
h总= = = =2361m;
每层楼的高度为h=3m,故他要爬楼层数为:
n= = =787层.
【解析】(1)功的计算公式为W=Gh;功率的计算公式为P= ;代入题目提供的信息可求功和功率;(2)根据巧克力提供的能量,即跳绳所做的功,再运用W=Gh变形后可求总高度h,进而求上楼的层数.
【考点精析】本题主要考查了功的计算和功率的计算与测量的相关知识点,需要掌握功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m;功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s才能正确解答此题.