Question

登山就是一個勇敢者的運動．五岳之首泰山的海拔為1500m，小華的質(zhì)量為60kg，他用了2.5h登上泰山頂，請問在這2.5h內(nèi)：
（1）小華克服重力所做的功是多少？
（2）小華克服重力做功的平均功率是多少？
（3）假如小華克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，在理論上可以消耗多少脂肪？（每千克脂肪提供的能量是1.8×10⁷J，可用q=1.8×10⁷J/kg表示，g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）知道人的質(zhì)量，利用重力公式求人體重，又知泰山的高度，再利用W=Gh求人克服重力所做的功；
（2）又知道做功時間，利用P=求人克服重力做功的平均功率；
（3）由題知，人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，即Q=W，再利用Q=mq求消耗脂肪的質(zhì)量．
解答：解：（1）∵G=mg，
∴人的重力：
G=mg=60kg×10N/kg=600N，
人克服重力做的總功：
W=Gh=600N×1500m=900000J=9×10⁵J；
（2）人做功的平均功率：
P===100W；
（3）由題知，人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，
即：Q=W=9×10⁵J，
∵Q=mq，
∴理論上消耗脂肪質(zhì)量：
m===0.05kg．
答：（1）人克服重力所做的功是9×10⁵J；
（2）人克服重力做功的平均功率是100W；
（3）在理論上可以消耗0.05kg．
點評：本題考查了功和功率的計算，計算克服重力做功，選好公式W=Gh，除了知道重力大小以外，關鍵分析在重力方向上移動的距離（做功的兩個必要的因素：作用在物體上的力及在力的方向上通過的距離）．