Question

某實驗小組在探究兩名同學(xué)上樓時的功率與做功關(guān)系時，將記錄的實驗數(shù)據(jù)通過整理，作出了如圖所示的高度-時間圖象．其中m_甲=40kg，m_乙=50kg，g取10N/kg．根據(jù)圖象，可知或可求得：
（1）甲同學(xué)10s內(nèi)做功是______J；
（2）P_甲______P_乙（填“＞”“＜”或“=”）
（3）若乙同學(xué)以圖示的功率，走著上樓1min，此時他所處的高度是______m，則他做的功是______J．

Answer 1

【答案】分析：（1）得出圖象中甲同學(xué)10s內(nèi)上升的高度，即可根據(jù)W=Gh計算所做的功；
（2）根據(jù)W=Gh計算甲乙兩同學(xué)在20s內(nèi)所做的功；則根據(jù)P=比較功率的大��；
（3）若乙同學(xué)以圖示的功率，走著上樓1min，根據(jù)s=vt高度，根據(jù)W=Pt所做的功．
解答：解：（1）由圖象可知：甲同學(xué)10s內(nèi)上升的高度為6m，
∵G_甲=m_甲g=40kg×10N/kg=400N；
∴W_甲=G_甲h_甲=400N×6m=2400J．
（2）由圖象可知：乙同學(xué)10s內(nèi)上升的高度為3m，
∵G_乙=m_乙g=50kg×10N/kg=500N；
∴W_乙=G_乙h_乙=500N×3m=1500J．
∴根據(jù)P=得：
P_甲===240W，
P_乙===150W，
∴P_甲＞P_乙，
（3）∵乙同學(xué)走著上樓的速度為：v_乙===0.3m/s，
∴當(dāng)t′=1min=60s時，s′=v_乙t′=0.3m/s×60s=18m；
W′=P_乙t′=150W×60s=9000J．
故答案為：（1）2400；（2）＞；（3）18；9000．
點評：本題考查了學(xué)生利用重力公式、速度計算公式、功的計算公式、功率計算公式結(jié)合圖象進行分析、計算和解答的能力，在計算結(jié)果中，要注意功和功率的單位分別是焦耳（J）和瓦特（W），學(xué)生往往對這兩個單位不是很熟悉．