Question

你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这个问题吗？小文同学对此进行了研究．她通过查阅资料得知，人体的重心大约位于肚脐上方2寸、脊椎前1寸处，人只要走路，其重心就必然会发生上下位置的变化，重心升高就需要克服重力做功．小文假设人在正常走路时，重心在人体中的位置近似不变，她行走了100m，有关测量数据如表（表中的步距是指跨出每一步两脚之间的距离）：

质量m/kg	步距s/m	腿长l/m	时间t/s
50	0.50	0.65	100

（1）小文同学注意到，当自己的前脚跨出时重心会下降，而后脚收起时重心会升高，则她每走一步，自己的重心会下降或升高多少米？
（2）小文行走100m需要克服重力做多少功？克服重力做功的功率多大？
（3）通过分析，你认为人在水平路面上通过走路来进行锻炼时，哪些因素会影响人的锻炼效果？

Answer 1

分析：已知腿长和步距，可计算升高或降低的高度，已知质量、高度和时间根据W=Gh可求功，根据P=

W

t

求功率．

解答：解：（1）每走一步，自己的重心会下降或升高△h=l-h=l-

l2-( S 2 )2

=0.65m-

(0.65m)2-( 0.5m 2 )2

=0.05m
答：下降或升高0.05m．
（2）W=mg△hn=

50kg×9.8N/kg×0.05m×100m

0.5m

=4900J，P=

W

t

=

4900J

100s

=49W．
答：克服重力做功4900J，克服重力做功的功率49W．
（3）步距（或步伐大小、步子大小、跨步大小等均可）、步行速度（或步速、步行快慢、步行频率、跨步频率等均可）．

点评：本题考查功和功率的计算，这是另一种形式的计算题，贴近实际，属于好题．