题文

如图是举重运动项目，运动员在将杠铃举起过程中是将人体内的________能转化为________能的过程，现杠铃重156kg，运动员在3秒钟内将其从地面举高2m，则运动员在此短时间内爆发出的功率为_______W。

题型：填空题  难度：中档

答案

化学，机械，1040

据专家权威分析，试题“如图是举重运动项目，运动员在将杠铃举起过程中是将人体内的____..”主要考查你对  功率的计算，机械能与其他形式能量的转化  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功率的计算机械能与其他形式能量的转化

考点名称：功率的计算

• 功率的计算公式：
  （1）P=W/t，其中P代表功率，单位为W，W代表功，单位为J；t代表时间，单位为s。
  （2）因为P=W/t，W=Fs，v=s/t，所以P=W/t=Fs/t=Fv，P=Fv是功率的又一表达式。

• 公式法计算功率：
       运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
  例1 如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0．2m。在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求出此过程中：
  
  (1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
  (2)铁明克服重力做功是多少?
  (3)铁明做功的总功率多大?
  解析：竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出，克服重力做功等于重力与高度的乘积，即，总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
  （1）0.24m/s
  （2）
  （3）
  
  例2在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知ρ_海水=1．03×10³kg／m³。
  (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
  (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m³，密度为2.7×10³kg/m³的物体静止不动，求该力的大小。
  (3)若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0．5m／s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率。
  
  解析：（1）由液体压强公式得，，
  （2）物体在水下受平衡力的作用，则
  则
  （3）由题图可知，海水阻力与机器人的运动速度成正比，当机器人运动速度为0．5m/s时，f=175N 机器人匀速前进时，机器人水平推进力F=f
  P=Fv=175N×0．5m/s=87．5W
  答案：（1）7.21×10⁵Pa（2）334N（3）87.5W

考点名称：机械能与其他形式能量的转化

• 能量的转化形式：
       有什么运动形式就有什么性质的能量，机械能是与物体的机械运动相关的能量。不仅动能和势能之间可以互相转化，在一定的条件下机械能还可以与内能、电能、光能、化学能、核能等等进行转化。

• 如何判断机械能的形式：
        机械能有动能、势能两种形式，势能又分重力势能和弹性势能。判断一个物体具有哪种形式的机械能，应根据动能、重力势能、弹性势能的定义进行分析。
  例1：现有四种不同情景中的物体：①在水平冰面上滑行的冰块；②悬挂在教室屋顶上的日光灯；③钟表内被卷紧的发条；④发射升空的火箭。其中，______具有动能；____具有重力势能；______具有弹性势能(选填物体序号)。
  
  解析：动能是由于物体的运动而具有的能，故在水平冰面上滑行的冰块具有动能；重力势能是由于物体被举高而具有的能，故悬挂的日光灯具有重力势能；弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能，故被卷紧的发条具有弹性势能；发射升空的火箭既在运动，又被举高，故它既具有动能，又具有重力势能。
  
  答案：①④②④③
  
  说明：重力势能具有相对性，通常是以水平地面为参考平面，认为位于水平地面的物体不具有重力势能(或重力势能为零)，而位于高处或空中的物体都具有重力势能。
  
  如何判断机械能的变化:
      判定机械能的变化时，要同时判定动能与势能的变化，看两者的总和怎样变。