Question

15．學(xué)習(xí)了功率的知識后，小剛想粗略地測算自己在單杠上做引體向上的運動時的功率，如圖所示．
（1）實驗中依據(jù)的原理是（寫公式）：P=$\frac{W}{t}$；
（2）需要的測量工具：體重計、秒表、刻度尺．
（3）小剛測出了自己的質(zhì)量為m，拉上去一定的次數(shù)n所用的時間t，并測出自己每做一次引體向上時人上升的高度h．則他做引體向上時功率的表達式是P=$\frac{nmgh}{t}$．
（4）愛動腦的小剛想課后和幾位同學(xué)準(zhǔn)備開展“比一比誰在爬樓過程中的功率大”的活動．他設(shè)計了三套方案：
①只有測量出各自的體重、爬樓用的時間和爬樓的高度，才能算出爬樓的功率并進行比較；
②控制爬樓的時間相同，測量出各自的體重、爬樓的高度，算出爬樓做的功并進行比較；
③控制爬樓的高度相同，測量出各自的體重、爬樓的時間，算出體重和時間的比值并進行比較．
則在上述方案中可行的是D
A．只有①B．只有①②C．只有②③D．①②③都可以．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)功率的計算公式P=$\frac{W}{t}$判斷功率的大小；
（2）根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$判斷出測量工具；
（3）要測出做引體向上所做的功，應(yīng)測出上升的高度；
根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$得出表達式；
（4）要比較功率的大小，有三種方法：
①做功時間一定，比較做功的多少，做功多的，功率大；
②做功的多少一定，做功時間短的，功率大；
③分別測出功率，進行比較．
比較功率不一定必須測出功率．

解答 解：（1）測量功率的原理：P=$\frac{W}{t}$；
（2）根據(jù)功率的計算公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$可知，需知道體重、樓高和所用的時間，因此需要的實驗器材為：體重計、秒表、刻度尺；
（3）引體向上是克服自身的重力做功，所以在測出自身重力的同時，還需要測出人上升的高度h；
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{nmgh}{t}$；
（4）①測出各自的體重、爬樓時間和爬樓的高度，根據(jù)P=$\frac{Gh}{t}$求出功率，直接比較功率的大小；
②控制爬樓的時間相同，測出各自的體重，爬樓的高度，若Gh越大，功率就越大；
③控制爬樓高度相同，測出各自的體重，爬樓時間t，若$\frac{G}{t}$的比值越大，功率就越大；
所以三種方法都是可以的．故選D．
故答案為：（1）P=$\frac{W}{t}$；（2）體重計；秒表；刻度尺；（3）人上升的高度h；P=$\frac{nmgh}{t}$；（4）D．

點評 解答此題的關(guān)鍵是我們首先要知道爬樓是克服自身的重力做功，然后根據(jù)比較功率的方法來解答．