Question

（2011?婁底）小聰知道今年初中畢業(yè)升學(xué)體育考試必考中長跑、跳繩和實(shí)心球等三個(gè)項(xiàng)目后，每天進(jìn)行體育鍛煉．質(zhì)量為40kg的他經(jīng)過一段時(shí)間的刻苦訓(xùn)練后．對(duì)自已進(jìn)行了粗略的測試：實(shí)心球投擲超過10m，跳繩l分鐘能跳l50次以上，并且能沿200m的跑道用5m/s的速度勻速跑5圈以上．（以下運(yùn)算g取10N/kg）
（1）小聰在進(jìn)行實(shí)心球訓(xùn)練中感覺很累，能量消耗很大，那么他每次將實(shí)心球用力擲出的過程中（球從靜止開始到離開手），人的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為實(shí)心球的

機(jī)械

能．
（2）小聰雙腳站立，雙手將質(zhì)量為2kg的實(shí)心球舉起準(zhǔn)備投擲時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？（假設(shè)小聰單腳與地面的接觸面積為l50cm²）
（3）若小聰跳繩過程中，每次跳起高度約5cm，那么他每跳一次需克服重力做功大約多少焦？若他跳一次用時(shí)0.4s，則他做功的功率為多大？
（4）體育老師對(duì)小聰說：“在正式考試時(shí)，只要你能保持粗測成績，一定會(huì)獲得l000m中長跑項(xiàng)目的滿分”，那么，請(qǐng)你計(jì)算并對(duì)照2011年初中華業(yè)升學(xué)體育考試評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（如下表），判斷體育老師的說法是否可信？
2011年初中畢業(yè)升學(xué)體育考試評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（節(jié)選）

分值	男  生
	1000m （分，秒）	跳繩 （次）	實(shí)心球 （m）
10	3’35”	175	10.35
9.5	3’38”	160	9.90
9.0	3’50”	145	9.45
…	…	…	…
…	…	…	…

Answer 1

分析：①人對(duì)外做功消耗化學(xué)能；物體由靜到動(dòng)獲得機(jī)械能．
②利用公式p=F/S，計(jì)算壓強(qiáng)．注意此時(shí)壓力大小為人的重力和球的重力大小之和，受力面積為兩只腳站立時(shí)兩只腳底的面積．
③利用公式W=FS=mgh來計(jì)算克服重力所做的功；利用公式P=W/t來計(jì)算功率的大小．
④方法一：知道小聰跑步的速度且速度均勻，可以計(jì)算出小聰跑1000m所用的時(shí)間，然后跟評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中滿分的時(shí)間相比較．
方法二：根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中滿分的成績，計(jì)算出獲得滿分的速度，然后跟小聰?shù)乃俣认啾容^．

解答：解：（1）人對(duì)球做功，球獲得速度飛出去，人消耗體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為球的機(jī)械能．
故答案為：機(jī)械
（2）人和球?qū)Φ孛娴膲毫�F=G₁+G₂=m₁g+m₂g=40kg×10N/kg+2kg×10N/kg=420N
受力面積S=2×1.5×10^-2m²=3×10^-2m²
∴小聰雙腳站立投擲時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

420N

3×10-2m2

=1.4×10⁴Pa
答：小聰雙腳站立投擲時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1.4×10⁴Pa．
（3）他每跳一次需克服重力做功大約：
W=Fs=mgh=40kg×10N/kg×5×10^-2m=20J
他做功的功率為：P=

W

t

=

20J

0.4s

=50W
答：他每跳一次需克服重力做功大約20J，他做功的功率為50W．
（4）方法1：t=

s

v

=

1000m

5m/s

=200s＜215s
所以，老師的說法是可信的．
方法2：V=

s

t

=

1000m

215s

≈4.7m/s＜5m/s
所以，老師說法是可信的．

點(diǎn)評(píng)：本題利用生活中一實(shí)例，考查了多方面的知識(shí)，要求學(xué)生對(duì)物理知識(shí)有一個(gè)全面的了解并能學(xué)以致用．讓學(xué)生體會(huì)到物理不僅是有趣的，還是有用的．注意壓強(qiáng)用小寫字母p表示，功率用大寫字母P表示．