Question

某實(shí)驗(yàn)小組在探究?jī)擅�同學(xué)上樓時(shí)的功率與做功關(guān)系時(shí)，將記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過整理，作出了如圖所示的高度-時(shí)間圖象．其中m_甲=40kg，m_乙=80kg，g取10N/kg．根據(jù)圖象，可知或可求得：
（1）甲同學(xué)10s內(nèi)做功是

2400

 J；
（2）P_甲

=

P_乙（＞/＜/=）
（3）若乙同學(xué)以圖示的功率，走著上樓1min，他做的功是

14400

 J．

Answer 1

分析：（1）得出圖象中甲同學(xué)10s內(nèi)上升的高度，即可根據(jù)W=Gh計(jì)算所做的功；
（2）根據(jù)W=Gh計(jì)算甲乙兩同學(xué)在20s內(nèi)所做的功；則根據(jù)P=

W

t

比較功率的大小；
（3）若乙同學(xué)以圖示的功率，走著上樓1min，根據(jù)s=vt高度，根據(jù)W=Pt所做的功．

解答：解：（1）由圖象可知：甲同學(xué)10s內(nèi)上升的高度為6m，
∵G_甲=m_甲g=40kg×10N/kg=400N；
∴W_甲=G_甲h_甲=400N×6m=2400J．
（2）由圖象可知：乙同學(xué)10s內(nèi)上升的高度為3m，
∵G_乙=m_乙g=80kg×10N/kg=800N；
∴W_乙=G_乙h_乙=800N×3m=2400J．
∴根據(jù)P=

W

t

得：
P_甲=

W甲

t

=

2400J

10s

=240W，
P_乙=

W乙

t

=

2400J

10s

=240W，
∴P_甲=P_乙，
（3）∵乙同學(xué)走著上樓的速度為：v_乙=

s乙

t

=

3m

10s

=0.3m/s，
∴當(dāng)t′=1min=60s時(shí)，s′=v_乙t′=0.3m/s×60s=18m；
W′=P_乙t′=240W×60s=14400J．
故答案為：（1）2400；（2）=；（3）14400．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生利用重力公式、速度計(jì)算公式、功的計(jì)算公式、功率計(jì)算公式結(jié)合圖象進(jìn)行分析、計(jì)算和解答的能力，在計(jì)算結(jié)果中，要注意功和功率的單位分別是焦耳（J）和瓦特（W），學(xué)生往往對(duì)這兩個(gè)單位不是很熟悉．