小明同學(xué)的質(zhì)量是50kg,每只腳與地面的接觸面積是200cm2,1min內(nèi)爬樓梯的高度為12m (g取10N/kg).
求小明:(1)雙腳站立時對地面的壓強;(2)爬樓梯至少做的功;(3)爬樓梯的功率.
【答案】
分析:(1)站立時小明對地面的壓力等于自身的重力,根據(jù)公式P=
可求雙腳站立時對地面的壓強;
(2)已知人的重力和樓梯的高度,根據(jù)公式W=Gh可求爬樓梯至少做的功;
(3)已知做的功和時間,根據(jù)公式P=
可求爬樓梯的功率.
解答:解:(1)小明受到的重力:G=mg
代入數(shù)值得:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
雙腳站立時對地面的壓強:P=
=
代入數(shù)值得:P=
=
=1.25×10
4Pa;
(2)爬樓梯至少做的功W=Fs=Gh
代入數(shù)值得:W=Gh=500N×12m=6×10
3J;
(3)爬樓梯的功率:P=
代入數(shù)值得:P=
=
=100W;
答:雙腳站立時對地面的壓強是1.25×10
4Pa,爬樓梯至少做功6×10
3J,爬樓梯的功率是100W.
點評:本題考查重力、壓強、做功、功率等的計算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用,解題過程中要注意單位的換算.