Question

（2009?河西區(qū)一模）正常人的心臟在一次搏動(dòng)中泵出血液70cm³，推動(dòng)血液流動(dòng)的平均壓強(qiáng)為1.6×10⁴Pa，設(shè)心臟主動(dòng)脈面積約為5cm²，每分鐘搏動(dòng)75次，則血從心臟流出的平均速度為

0.175

m/s；心臟推動(dòng)血液流動(dòng)做功的平均功率為

1.4

W．

Answer 1

分析：（1）首先根據(jù)心臟在一次搏動(dòng)中泵出血液量和心跳次數(shù)求出一分鐘的輸血量，用輸血量除以血管的橫截面積得到一分鐘內(nèi)從心臟中輸出血液在血管中的長(zhǎng)度，再除以時(shí)間即可得到血液流動(dòng)的速度；
（2）根據(jù)公式p=

F

S

可得，血液受到心臟的壓力F=p₀S，心臟起搏一次對(duì)血液所做的功W=FL=p₀SL=p₀V₀，然后乘以75即得到心臟在一分鐘內(nèi)做的總功，再根據(jù)公式P=

W

t

求出功率．

解答：解：（1）每分鐘心臟輸出血量為：
  V=nV₀=75×70×10^-6m³=5.25×10^-3m³，
設(shè)心臟每次推動(dòng)血液前進(jìn)的距離為L(zhǎng)，
所以v=

L

t

=

V S

t

=

V

St

=

5.25×10-3m3

5×10-4m2×60s

=0.175m/s，
（2）血液受到心臟的壓力為F，由p=F/S可知，心臟起搏一次對(duì)血液所做的功W=FL=p₀SL=p₀V₀，V₀是心臟跳動(dòng)一次輸送的血液．
心臟在一分鐘內(nèi)做的功
  W=np₀V₀=75×1.6×10⁴Pa×70×10^-6m³=84J，
  P=

W

t

=

84J

60s

=1.4W．
故答案為：0.175；1.4．

點(diǎn)評(píng)：此題的難度較大，主要考查的是學(xué)生對(duì)公式的熟練運(yùn)用，以及對(duì)公式中每一個(gè)物理量所表示的意義的理解和掌握．