Question

4．如圖所示，小強沿著斜坡進行晨跑．已知小強體重500N，單只腳與地面的接觸面積為125cm²，他用50s的時間跑完長為200m、高為10m的斜坡．
求：（1）小強的平均速度是多少？
（2）小強克服重力做功的功率是多少？
（3）小強晨跑結束后雙腳站在水平地面上，對地面的壓強是多少？

Answer 1

分析 （1）已知路程和時間利用v=$\frac{s}{t}$計算小強的平均速度；
（2）已知體重和高，利用W=Gh計算小強克服重力做功，利用P=$\frac{W}{t}$計算小強克服重力做功的功率．
（3）小強對地面的壓力等于其自身重力，利用p=$\frac{F}{S}$計算對地面的壓強．

解答 解：（1）小強的平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{200m}{50s}$=4m/s；
（2）小強克服重力做功：
W=Gh=500N×10m=5000J，
克服重力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{5000J}{50s}$=100W；
（3）對地面的壓力F=G=500N，
雙腳站立在水平地路面上，則
S=2×125cm²=250cm²=2.5×10^-2m²，
小強對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{500N}{2.5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=2×10⁴Pa．
答：（1）小強的平均速度是4m/s；
（2）小強克服重力做功的功率是100W；
（3）小強對地面的壓強是2×10⁴Pa．

點評 此題考查速度、功和功率、壓強的大小計算，關鍵是知道小強對地面的壓力等于其自身重力，并能熟練運用各個公式計算，中檔題目．