Question

12．某班組織登5樓比賽活動，比一比誰登樓的功率最大．為此：
（1）在活動中必須測量的物理量有身體質量m；樓的高度h；爬樓時間t．（并用字母表示）；
（2）根據測量量寫出計算功率的表達式$\frac{mgh}{t}$；
（3）若有甲、乙兩同學體重相同，但甲登樓比乙快，則比較測出的功率P_甲＞P_乙，W_甲=W_乙（填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）登樓梯比賽時，某同學從底樓勻速登上5樓，共用了1min，該同學登樓時克服重力做功的功率最接近于以下哪個數據B．
A.500W        B.100W         C.50W         D.10W．

Answer 1

分析 （1）根據質量、長度的測量工具分析答題．
（2）上樓時要克服重力做功，由功率公式求出功率的表達式．
（3）功率是表示做功快慢的物理量，做功快，功率大；
（4）先估算出該同學上樓所做的功，然后由功率公式求出他上樓的功率．

解答 解：（1）實驗時需要用磅秤測出身體質量m、用刻度尺測出爬樓的高度h、用秒表測出爬樓時間t．
（2）爬樓時要克服重力做功，上樓的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$；功率的表達式為P=$\frac{mgh}{t}$．
（3）甲、乙兩同學體重相同，上升的高度相同，根據公式W=Gh可知，做的功相同，但甲登樓比乙快，所以甲的功率大．
（4）同學的質量約為50kg，每層樓的高度約為3m，上5樓所做的功約為W=mgh=50kg×10N/kg×4×3m=6000J，功率約為P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6000J}{60s}$=100W．
故答案為：（1）身體質量m；樓的高度h；爬樓時間t；（2）$\frac{mgh}{t}$；（3）＞；=；（4）B．

點評 解答此題的關鍵是我們首先要知道爬樓是克服自身的重力做功，然后根據比較功率的方法來解答．