题文

测定自己上楼时的功率有多大，是一项有意义也有趣的物理实践活动．如果现在你要测定自己爬上10m高楼的功率，设你的身体质量为50kg，上楼所用的时间是50s．（g=10N/kg） （1）你爬楼的平均速度是多少？ （2）你爬楼的功率是多少？ （3）小科和几位同学准备做“比一比谁上楼的功率大”的活动，他们设计有三套方案： 甲方案：“控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，算出功率进行比较．”乙方案：“控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，算出功率进行比较．”丙方案：“测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较．”你认为哪一种或哪几种是可行的？（无须解释）

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）爬楼的平均速度： v= s t = 10m 50s =0.5m/s； （2）体重：G=mg=50kg×10N/kg=500N， 爬上10m高楼所做的功：W=Gh=500N×10m=5000J； 爬楼的功率： P= W t = 5000J 50s =100W； （3）爬楼是克服自身的重力做功，功率P= ngh t ，若做功时间t相同，测出各自的体重m和爬楼的高度h，mgh越大，功率就越大； 控制爬楼高度一定，测出各自的体重m和爬楼时间t，功率P= ngh t ，若 mg t 的比值越大，功率就越大； 测出各自的体重、爬楼时间和爬楼的高度，根据P= ngh t 求出功率，比较功率的大小． 所以三种方法都是可以的． 答：（1）爬楼的平均速度是0.5m/s； （2）爬楼的功率是100W； （3）三种方案都是可行的．

据专家权威分析，试题“测定自己上楼时的功率有多大，是一项有意义也有趣的物理实践活动..”主要考查你对  功率的计算，速度的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功率的计算速度的计算

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2.7×10