Question

20．世界心臟聯盟確定：每年9月最后一個星期日為世界心臟日．八年級的朝陽同學體重為450N，在一次100m水平直跑道的短跑賽中，成績是12.5s，試求：
（1）他短跑賽的平均速度；
（2）在今天物理學科考試的90min的時間內，朝陽同學心臟的功率為1.5W，則他的心臟做了多少功；這些功與朝陽同學跑上多高的斜坡（如圖所示）時克服自身重力所做的功相當．

Answer 1

分析 （1）朝陽同學跑百米的平均速度利用v=$\frac{s}{t}$計算即可；
（2）功的大小等于力乘以距離，即W=Fs=Gh，變形后可求距離h．

解答 解：（1）朝陽同學跑百米的平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{100m}{12.5s}$=8m/s；
（2）時間t=90min=5400s；
根據P=$\frac{W}{t}$可得，心臟做功：
W=Pt=1.5W×5400s=8100J；
朝陽同學的重力G=450N，
根據W=Gh可得，他上升的高度：
h=$\frac{W}{G}$=$\frac{8100J}{450N}$=18m．
答：（1）朝陽短跑的平均速度是8m/s；
（2）心臟做了8100J的功；相當于爬18米高的斜坡．

點評 深入理解速度公式、功率和功的概念，熟練運用功和功率的計算公式（還有變形公式），即可解答．