Question

20．世界心脏联盟确定：每年9月最后一个星期日为世界心脏日．八年级的朝阳同学体重为450N，在一次100m水平直跑道的短跑赛中，成绩是12.5s，试求：
（1）他短跑赛的平均速度；
（2）在今天物理学科考试的90min的时间内，朝阳同学心脏的功率为1.5W，则他的心脏做了多少功；这些功与朝阳同学跑上多高的斜坡（如图所示）时克服自身重力所做的功相当．

Answer 1

分析 （1）朝阳同学跑百米的平均速度利用v=$\frac{s}{t}$计算即可；
（2）功的大小等于力乘以距离，即W=Fs=Gh，变形后可求距离h．

解答 解：（1）朝阳同学跑百米的平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{100m}{12.5s}$=8m/s；
（2）时间t=90min=5400s；
根据P=$\frac{W}{t}$可得，心脏做功：
W=Pt=1.5W×5400s=8100J；
朝阳同学的重力G=450N，
根据W=Gh可得，他上升的高度：
h=$\frac{W}{G}$=$\frac{8100J}{450N}$=18m．
答：（1）朝阳短跑的平均速度是8m/s；
（2）心脏做了8100J的功；相当于爬18米高的斜坡．

点评 深入理解速度公式、功率和功的概念，熟练运用功和功率的计算公式（还有变形公式），即可解答．