Question

3．下面同學(xué)的質(zhì)量是60kg，每只腳與地面的接觸面積是200cm²，小明雙腳站立時(shí)對地面的壓強(qiáng)是多少？為了在中考的體育測試中取得好成績，小明同學(xué)每天都進(jìn)行跳繩鍛煉，如果他每次起跳高度約是5cm，那么他每跳一次需克服重力做功大約多少焦？在中考的“1分鐘跳繩”測試中，小明同學(xué)跳了160次，而小雨同學(xué)跳了100次．試問：測試中，成績好的同學(xué)做功一定多嗎？說出你的理由．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）小明雙腳站立時(shí)對地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強(qiáng)；
（2）知道小明每次起跳高度，根據(jù)W=Gh求出他每跳一次需克服重力做的功；
（3）影響做功的因素是力的大小和在力的方向上移動(dòng)的距離的大小，根據(jù)以上兩點(diǎn)判斷做功的多少．

解答 解：（1）小明雙腳站立時(shí)對地面的壓力：
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，
對地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{2×200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.5×10⁴Pa；
（2）小明每跳一次需克服重力做的功：
W=Gh=600N×5×10^-2m=30J；
（3）相同時(shí)間內(nèi)做功多少與重力大小、跳起高度、次數(shù)有關(guān)，
而本題中只明確了次數(shù)關(guān)系，重力和高度的關(guān)系都不明確，無法得出明確結(jié)論，
所以得分高的同學(xué)，做功不一定多．
答：小明雙腳站立時(shí)對地面的壓強(qiáng)是1.5×10⁴Pa；
他每跳一次需克服重力做功大約為30J；
測試中，成績好的同學(xué)做功不一定多，理由：相同時(shí)間內(nèi)做功多少與重力大小、跳起高度、次數(shù)有關(guān)．而本題中只明確了次數(shù)關(guān)系，重力和高度的關(guān)系都不明確，無法得出明確結(jié)論，所以得分高的同學(xué)，做功不一定多．

點(diǎn)評 本題考查了壓強(qiáng)、功的計(jì)算和做功多少的比較，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及影響做功的因素．