Question

（2013?白下區(qū)一模）小明在學(xué)習(xí)了一定的物理知識(shí)之后，對(duì)俗語：“胳膊拗不過大腿”，產(chǎn)生了某種興趣，他感覺可能兩者在某些方面存在顯著差異，他通過自己的實(shí)驗(yàn)探究，得到了如下數(shù)據(jù)：（a）小明測(cè)量了自己體重為500N；（b）他在20s內(nèi)做了10次“引體向上”，每次將身體勻速提高30cm；（c）他在10s內(nèi)，勻速登上了40級(jí)臺(tái)階，每級(jí)臺(tái)階高20cm．則：
（1）小明做一次“引體向上”，胳膊向上的拉力做功

1500

J；小明勻速登上臺(tái)階時(shí)的功率是

400

 W．
（2）請(qǐng)你通過以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及學(xué)到的物理知識(shí)為小明“胳膊拗不過大腿”，收集證據(jù)，支持小明的觀點(diǎn)，你的解釋是：

小明用胳膊勻速做“引體向上”時(shí)的功率為75W，而大腿勻速登臺(tái)階的功率為400W，兩者差距很大，大腿比胳膊要“強(qiáng)”很多

．

Answer 1

分析：（1）已知小明做“引體向上”時(shí)的次數(shù)、每次上升高度，可以得到身體整個(gè)過程中相當(dāng)于直接上升的高度；已知身體上升高度和體重，可以得到克服體重做的功；已知克服體重做的功和所用時(shí)間，利用公式P=

W

t

得到引體向上的功率；已知小明登臺(tái)階時(shí)的階數(shù)、臺(tái)階高度，可以得到克服重力上升的高度；已知身體上升高度和體重，可以得到克服體重做的功；已知克服體重做的功和所用時(shí)間，利用公式P=

W

t

得到登臺(tái)階的功率；
（2）由上面的計(jì)算，可以得到兩種情況下“胳膊”和“大腿”的功率，據(jù)此解釋俗語的意義．

解答：解：
（1）小明引體向上時(shí)克服重力做的功為W₁=Gh₁=500N×10×0.3m=1500J；引體向上的功率為P₁=

W1

t1

=

1500J

20s

=75W；
小明登臺(tái)階的功率為W₂=Gh₂=500N×40×0.2m=4000J，等臺(tái)階的功率為P₂=

W2

t2

=

4000J

10s

=400W．
（2）“胳膊拗不過大腿”比喻弱小的敵不過強(qiáng)大的．從上面的計(jì)算可以看出：小明用胳膊勻速做“引體向上”時(shí)的功率為75W，而大腿勻速登臺(tái)階的功率為400W，兩者差距很大，大腿比胳膊要“強(qiáng)”很多．  
故答案為：（1）150；400；
（2）小明用胳膊勻速做“引體向上”時(shí)的功率為75W，而大腿勻速登臺(tái)階的功率為400W，兩者差距很大，大腿比胳膊要“強(qiáng)”很多．

點(diǎn)評(píng)：此題考查的是功和功率的計(jì)算以及利用功率知識(shí)解釋實(shí)際問題，其中解釋生活現(xiàn)象時(shí)，注意抓住重點(diǎn)、敘述要簡(jiǎn)潔、嚴(yán)謹(jǐn)．