题目内容

国庆假期中,小明同学登上了五岳之首泰山,泰山的海拔为1500m,他的质量为60kg,用了2.5h登上泰山顶,在这2.5h内他克服重力所做的功是
9×105
9×105
J,克服重力做功的平均功率是
100
100
W,假如小明同学克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供,在理论上可以消耗脂肪
0.05
0.05
kg.(每千克脂肪提供的能量是1.8×107J,可用q=1.8×107J/kg表示,g=10N/kg)
分析:(1)知道人的质量,利用重力公式求人体重,又知泰山的高度,再利用W=Gh求人克服重力所做的功;
(2)又知道做功时间,利用P=
W
t
求克服重力做功的平均功率;
(3)由题知,人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供,即Q=W,再利用Q=mq求消耗脂肪的质量.
解答:解:(1)∵G=mg,
∴人的重力:
G=mg=60kg×10N/kg=600N,
人克服重力做的总功:
W=Gh=600N×1500m=900000J=9×105J;
(2)人做功的平均功率:
P=
W
t
=
9×105J
2.5×3600s
=100W;
(3)由题知,人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供,
即:Q=W=9×105J,
∵Q=mq,
∴理论上消耗脂肪质量:
m=
Q
q
=
9×105J
1.8×107J/kg
=0.05kg.
故答案为:9×105;100;0.05.
点评:本题考查了功和功率的计算,计算克服重力做功,选好公式W=Gh,除了知道重力大小以外,关键分析在重力方向上移动的距离(做功的两个必要的因素:作用在物体上的力及在力的方向上通过的距离).
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