Question

2．如圖所示，體重60kg的小明做引體向上，在1min時間內完成了10個，每次勻速上拉，身體重心上升0.4m，則他每完成一次引體向上做功240 J，1min內的平均功率是40W．勻速拉升的過程中，他的機械能增大（填“增大”“減小”或“不變”）（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）引體向上是克服人體重力做功，根據公式W=Gh求出一次做的功；
（2）再根據公式P=$\frac{W}{t}$求出功率．
（3）動能大小的影響因素：質量和速度，質量越大，速度越大，動能越大．
重力勢能大小的影響因素：質量和高度，質量越大，高度越高，重力勢能越大．
機械能等于動能和勢能之和．

解答 解：
（1）小明所受的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N，
每次上升高度h=0.4m，
將身體向上拉起一次所做的功：
W=Gh=600N×0.4m=240J；
（2）時間t=1min=60s，在1min時間內完成了10個引體向上，
則他在1min內做的總功：
W_總=nW=10×240J=2400J，
平均功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2400J}{60s}$=40W．
（3）勻速拉升的過程中，他的質量不變，速度不變，動能不變；同時高度增大，重力勢能增大；因為機械能等于動能與重力勢能之和，因此他的機械能增大．
故答案為：240；40；增大．

點評 此題主要考查的是學生對功和功率計算公式的理解和掌握，同時考查機械能的大小變化，弄清楚引體向上是克服人的體重做功是解決此題的關鍵．