Question

周末小剛幫媽媽從超市買(mǎi)回一桶食用油，油和桶總質(zhì)量為4.5kg，他提著油桶走回家．從一樓勻速走到三樓，若每層樓高3m，他的體重為500N，每只腳與地面的接觸面積約為200cm²，上樓所用的時(shí)間為10s．（g=10N/kg）
求：（1）小剛上樓的速度．
（2）小剛走路過(guò)程中對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）小剛上樓的總功率．

Answer 1

解：（1）從一樓水房提高到三樓的教室中的高度h=2×3m=6m，t=10s，
小剛上樓的速度v===0.6m/s．
（2）F=G₁=500N，小桶和油的總質(zhì)量m=4.5kg，
小桶和油總重力：G=mg=4.5kg×10N/kg=45N，S=200cm²=2×10^-2m²，
人和小桶、油的總重力：G_總=G₁+G=500N+45N=545N，
小剛走路過(guò)程中對(duì)地面的壓強(qiáng)p===2.725×10⁴Pa．
（3）根據(jù)（2）求得的人和小桶、油的總重力：G_總=545N，
人上樓做的總功：W_總=G_總h=545N×6m=3270J，
在上樓過(guò)程中總功率：P===327W；
答：（1）小剛上樓的速度為0.6m/s．
（2）小剛走路過(guò)程中對(duì)地面的壓強(qiáng)為2.725×10⁴Pa．
（3）小剛上樓的總功率為327W．
分析：（1）已知從一樓水房提高到三樓的教室中的高度，和上樓所用的時(shí)間，利用v=求得小剛上樓的速度；
（2）小剛走路過(guò)程中對(duì)地面的壓力等于人和油的總重力，已知每只腳與地面的接觸面積，利用p=求得對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）小剛在上樓的過(guò)程中既要克服體重做功，又要克服桶和油重做功，首先求出總重力，再根據(jù)W=Gh求出總功，根據(jù)P=求出功率；
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)重力、功、功率、壓強(qiáng)、壓力計(jì)算公式的理解和掌握，綜合性很強(qiáng)．