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(guò)整理，作出了如圖所示的高度-時(shí)間圖象．其中m_甲=40kg，m_乙=50kg，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________J；
（2）P_甲________P_乙（填“＞”“＜”或“=”）
（3）若乙同學(xué)以圖示的功率，走著上樓1min，此時(shí)他所處的高度是________m，則他做的功是________J．

Answer 1

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=50kg×10N/kg=500N；
∴W_乙=G_乙h_乙=500N×3m=1500J．
∴根據(jù)P=得：
P_甲===240W，
P_乙===150W，
∴P_甲＞P_乙，
（3）∵乙同學(xué)走著上樓的速度為：v_乙===0.3m/s，
∴當(dāng)t′=1min=60s時(shí)，s′=v_乙t′=0.3m/s×60s=18m；
W′=P_乙t′=150W×60s=9000J．
故答案為：（1）2400；（2）＞；（3）18；9000．
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=比較功率的大��；
（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．
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．