Question

5．一重500N的学生背着重20N的书包从一楼上到三楼后沿水平阳台匀速行走了10m到达教室，整个过程用了5min，每层楼3米高，则该同学在整个过程中正确的是（　　）

• A． 爬楼的过程中人的机械能不断增加
• B． 该同学对书包所做的功为320J
• C． 该同学对书包所做的功为3120J
• D． 该同学对书包所做的功的功率约为1.3W

Answer 1

分析 （1）机械能等于动能和势能之和．根据动能和势能的影响因素可做出判断；
（2）（3）已知书包的重力，知道背着书包走到三楼的高度，再利用公式W=Gh计算功．
（4）已知在此过程中所做的功和做功的时间，可利用公式P=$\frac{W}{t}$计算功率．

解答 解：
A、匀速爬楼的过程中，人的质量不变，速度不变，高度增加，所以动能不变，重力势能增加；因为机械能等于动能和势能之和，所以爬楼的过程中人的机械能不断增加，故A正确；
BC、书包的重力为20N，爬楼的高度为：h=2×3m=6m，
所以该同学对书包所做的功为：W=Gh=20N×6m=120J．故BC错误；
D、爬楼的时间为：t=5min=300s，
所以该同学对书包所做的功的功率为：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{120J}{300s}$=0.4W．故D错误．
故选A．

点评 本题考查了机械能的概念和动能、势能的影响因素，以及利用功的公式和功率的公式进行分析和计算，已知量都知道，直接代入数值即可．