Question

7．重視鍛煉的人也越來越多．步行是一種簡易的減肥健身運動，深受廣大市民的喜歡．為了能減肥，小華每天都在小區里來回走路，下面請你幫她解決幾個問題．（g取10N/kg）
（1）小華根據自己的腿長和步距畫出了如圖所示的步行示意圖，對步行時重心的變化進行了分析，兩腳一前一后著地時重心降低，而單腳著地邁步時重心升高，因此每走一步都要克服重力做功．如果小華的質量為48kg，根據圖中小華測量的有關數據，計算他每走一步克服重力所做的功24J．
（2）當資料表明，人步行時每公里消耗的能量大于克服重力所做的功．請你分析一下，人步行時還在哪些方面消耗能量？四肢的運動要消耗能量；身體肌肉的收縮和拉伸要消耗能量；心臟推動血液循環要消耗能量；人體向外散熱要消耗能量等．

Answer 1

分析 （1）根據小華的質量可求得其重力，根據直角三角形的特征利用勾股定理求出重心升高的高度，再利用公式W=Gh求出做的功
（2）人體的好多器官活動時都需要消耗能量．

解答 解：
（1）小華的重力：
G=mg=48kg×10N/kg=480N，
由幾何知識可得，每走一步重心上升的高度h為：
h=65cm-$\sqrt{（65cm）^{2}-（25cm）^{2}}$=5cm=0.05m；
每走一步克服重力所做的功為：
W=Gh=480N×0.05m=24J．
（2）人步行時還在這些方面消耗能量：四肢的運動要消耗能量；身體肌肉的收縮和拉伸要消耗能量；心臟推動血液循環要消耗能量；人體向外散熱要消耗能量．
故答案為：（1）24；
（2）四肢的運動要消耗能量；身體肌肉的收縮和拉伸要消耗能量；心臟推動血液循環要消耗能量；人體向外散熱要消耗能量等．

點評 此題考查功的計算公式的應用，其中第一小題利用勾股定理得到走路過程中人體重心升高的高度，是解決此題的關鍵．要求同學們要學會從生活體驗中理解物理知識和物理規律，并且能將物理知識和物理規律用于對生活現象和生活常識的簡單解釋．