Question

16．你思考過“人在水平路面上前進時是否要克服重力做功”這個問題嗎？小明對此進行了研究，他通過查閱資料得知，人體的重心大約位于肚臍上方6cm，脊椎前3cm處，人只要走路，其重心就必然會發生上下位置的變化，重心升高就需要克服重力做功，小明假設人在正常走路時，重心在人體中的位置變化近似不變，他行走了100m，有關數據如表，（表中的步距指跨出每一步兩腳之間的距離）

質量 m/kg	步距 s/m	每走一步自己的重心下降或升高的距離h/m	時間 t/s
50	0.5	0.05	100

（1）小明行走100m，需要克服重力做多少功？
（2）通過分析，人在水平路面上通過走路進行鍛煉時，會影響人的鍛煉效果的因素有：做功的功率，要提高做功的功率，則必須增加做功和減少時間，因而在走路時應盡量增大步行速度．

Answer 1

分析 （1）根據由于小明每走一步的步距為0.50m，計算出走100m應走的步數，再計算出小明重心移動的總高度h，利用W=Gh即可求出克服重力做的功；
（2）根據P=$\frac{W}{t}$求功率，據此分析解答要提高做功的功率，則必須增加或減小的量．

解答 解：
（1）由于小明每走一步的步距為0.50m，則走100m應走$\frac{100m}{0.50m}$=200步，
則小明重心移動的總高度為h=200×0.05m=10m，
克服重力做的功為W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×10m=5000J；
（2）由題知，人在水平路面上通過走路進行鍛煉時，會影響人的鍛煉效果的因素有：做功的功率；
要提高做功的功率，根據P=$\frac{W}{t}$可知，可以增加做功和減小運動所用的時間；因而在走路時應盡量增大步行速度（或步速、步行快慢、步行頻率、跨步頻率等）．
答：（1）需要克服重力做5000J的功；（2）做功；時間；步行速度．

點評 本題考查功和功率的計算，這是另一種形式的計算題，貼近實際，屬于好題．