Question

12．某班组织登5楼比赛活动，比一比谁登楼的功率最大．为此：
（1）在活动中必须测量的物理量有身体质量m；楼的高度h；爬楼时间t．（并用字母表示）；
（2）根据测量量写出计算功率的表达式$\frac{mgh}{t}$；
（3）若有甲、乙两同学体重相同，但甲登楼比乙快，则比较测出的功率P_甲＞P_乙，W_甲=W_乙（填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）登楼梯比赛时，某同学从底楼匀速登上5楼，共用了1min，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于以下哪个数据B．
A.500W        B.100W         C.50W         D.10W．

Answer 1

分析 （1）根据质量、长度的测量工具分析答题．
（2）上楼时要克服重力做功，由功率公式求出功率的表达式．
（3）功率是表示做功快慢的物理量，做功快，功率大；
（4）先估算出该同学上楼所做的功，然后由功率公式求出他上楼的功率．

解答 解：（1）实验时需要用磅秤测出身体质量m、用刻度尺测出爬楼的高度h、用秒表测出爬楼时间t．
（2）爬楼时要克服重力做功，上楼的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$；功率的表达式为P=$\frac{mgh}{t}$．
（3）甲、乙两同学体重相同，上升的高度相同，根据公式W=Gh可知，做的功相同，但甲登楼比乙快，所以甲的功率大．
（4）同学的质量约为50kg，每层楼的高度约为3m，上5楼所做的功约为W=mgh=50kg×10N/kg×4×3m=6000J，功率约为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6000J}{60s}$=100W．
故答案为：（1）身体质量m；楼的高度h；爬楼时间t；（2）$\frac{mgh}{t}$；（3）＞；=；（4）B．

点评 解答此题的关键是我们首先要知道爬楼是克服自身的重力做功，然后根据比较功率的方法来解答．