Question

【题目】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？

Answer 1

【答案】（1）1.2m/s（2）25J（3）75W

【解析】

（1）根据题意知道，小东1min经过的路程是：s=0.5m×180=90m，

所以，他的步行速度是：v=s/t═90m/60s=1.5m/s

（2）由图结合勾股定理知道，每走一步重心升高的高度是：h=65cm- =5cm=0.05m；

所以，小东每走一步克服重力所做的功是：W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J；

（3）根据题意知道，1min做的总功是：W总=180W=180×25J=4500J，

所以，正常步行克服重力做功的功率是：P=W总/t=4500J/60s=75W