题文

测定自己上楼时的功率有多大，是一项很有意义也很有趣的物理实践活动．某课外活动小组进行了认真的讨论，确定了探究计划． （1）请你写出他们需要测量的物理量：______、______、______； （2）计算功率的表达式（用测量物理量的字母表示）______． （3）实验中有一个物理量较难测定，是什么物理量？你有什么好的建议？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）为了测定自已上楼时的功率，我们要先求出上楼时人做的功，如果我们是匀速上楼，则我们人对自身所做的功，应与重力所做的功相等，故只要求出重力的功即可，则我们要测出我们的体重G或质量m，楼层高度h，即可求出，而时间就是上楼所需时间t． （2）重力做功为：mgh，则功率P= mgh t 或 Gh t ． （3）质量很容易测出，时间可以用秒表，但人实际走的楼层高度h并不同于外部楼高，故不太好测量；可采取先量出一级台阶的高度h0，再数出台阶的级数n两个相乘即可． 故答案为：（1）体重G或质量m，楼层高度h，上楼所需时间； （2）P= mgh t 或 Gh t ； （3）楼层高度，可采取先量出一级台阶的高度h0，再数出总台阶数n，两个数相乘即可．

据专家权威分析，试题“测定自己上楼时的功率有多大，是一项很有意义也很有趣的物理实践..”主要考查你对  功率的计算，功的计算公式的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功率的计算功的计算公式的应用

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