Question

20．引體向上是體能測(cè)試項(xiàng)目之一，引體向上是上臂的拉力使身體上升而做功．那么一個(gè)中學(xué)生完成一次引體向上所做的功及功率你能算出來(lái)嗎？請(qǐng)你說(shuō)出需要測(cè)量哪些物理量，并用符號(hào)表達(dá)各物理量，并寫(xiě)出最后功和功率的表達(dá)式．

Answer 1

分析 要測(cè)某同學(xué)做引體向上的功率，根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$可知，只要測(cè)出雙臂的拉力對(duì)身體做的功和做功需要的時(shí)間即可；
雙臂拉力對(duì)身體的做功，就是克服自身重力做的功，根據(jù)W=Gh和G=mg可知，只要測(cè)出人的質(zhì)量，身體向上移動(dòng)的高度即可．

解答 解：可選擇的測(cè)量器材包括：臺(tái)秤、米尺、秒表等，
需要測(cè)量的物理量：人的質(zhì)量m，身體向上移動(dòng)的高度h，一定時(shí)間t內(nèi)（如1min）連續(xù)作引體向上的次數(shù)n；
一定時(shí)間t內(nèi)學(xué)生克服重力做的功W=nGh=nmgh，
做功功率的表達(dá)式為P=$\frac{W}{t}$=$\frac{nmgh}{t}$．
答：測(cè)出人的質(zhì)量m、做一次引體向上時(shí)人體上升的高度h、在一定時(shí)間t內(nèi)所做引體向上的次數(shù)n．
功的表達(dá)式：W=nmgh；功率的表達(dá)式：P=$\frac{nmgh}{t}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)功率公式和做功公式的理解和掌握，以及利用功率公式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用能力．