Question

7．重视锻炼的人也越来越多．步行是一种简易的减肥健身运动，深受广大市民的喜欢．为了能减肥，小华每天都在小区里来回走路，下面请你帮她解决几个问题．（g取10N/kg）
（1）小华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，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．如果小华的质量为48kg，根据图中小华测量的有关数据，计算他每走一步克服重力所做的功24J．
（2）当资料表明，人步行时每公里消耗的能量大于克服重力所做的功．请你分析一下，人步行时还在哪些方面消耗能量？四肢的运动要消耗能量；身体肌肉的收缩和拉伸要消耗能量；心脏推动血液循环要消耗能量；人体向外散热要消耗能量等．

Answer 1

分析 （1）根据小华的质量可求得其重力，根据直角三角形的特征利用勾股定理求出重心升高的高度，再利用公式W=Gh求出做的功
（2）人体的好多器官活动时都需要消耗能量．

解答 解：
（1）小华的重力：
G=mg=48kg×10N/kg=480N，
由几何知识可得，每走一步重心上升的高度h为：
h=65cm-$\sqrt{（65cm）^{2}-（25cm）^{2}}$=5cm=0.05m；
每走一步克服重力所做的功为：
W=Gh=480N×0.05m=24J．
（2）人步行时还在这些方面消耗能量：四肢的运动要消耗能量；身体肌肉的收缩和拉伸要消耗能量；心脏推动血液循环要消耗能量；人体向外散热要消耗能量．
故答案为：（1）24；
（2）四肢的运动要消耗能量；身体肌肉的收缩和拉伸要消耗能量；心脏推动血液循环要消耗能量；人体向外散热要消耗能量等．

点评 此题考查功的计算公式的应用，其中第一小题利用勾股定理得到走路过程中人体重心升高的高度，是解决此题的关键．要求同学们要学会从生活体验中理解物理知识和物理规律，并且能将物理知识和物理规律用于对生活现象和生活常识的简单解释．