Question

20．小唐同學(xué)用吸盤和不銹鋼管在家里堅(jiān)固平滑的墻面上安裝了如圖所示的訓(xùn)練裝置練習(xí)引體向上．已知他的質(zhì)量為50kg，每個(gè)吸盤與墻面的接觸面積為1.0×10^-3m²，共有兩個(gè)吸盤，他每次引體向上上升的高度為0.5m，取g=10N/kg，求：
（1）已知吸盤器對墻面的壓強(qiáng)為1.0×10⁵Pa，則兩個(gè)吸盤對墻面的壓力是多少？
（2）他引體向上一次克服重力做的功是多少？
（3）若小唐同學(xué)在1min做了15個(gè)標(biāo)準(zhǔn)引體向上，他做功的平均功率是多大？

Answer 1

分析 （1）已知壓強(qiáng)大小和受力面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出壓力大�。�
（2）根據(jù)G=mg計(jì)算他的重力，又已知上升高度，利用W=Gh計(jì)算做功的多少；
（3）先求出總功，再利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算他做功的平均功率．

解答 解：
（1）兩個(gè)吸盤與墻面的總接觸面積：S=2×1.0×10^-3m²=2×10^-3m²，
根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可得，兩個(gè)吸盤對墻面的壓力：F=pS=1.0×10⁵Pa×2×10^-3m²=200N；
（2）小唐的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N，
他引體向上一次克服重力做的功：W=Gh=500N×0.5m=250J；
（3）小唐同學(xué)在1min做了15個(gè)標(biāo)準(zhǔn)引體向上，
則他做的總功：W_總=15×250J=3750J，
他做功的平均功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{3750J}{60s}$=62.5W．
答：（1）兩個(gè)吸盤對墻面的壓力是200N；
（2）他引體向上一次克服重力做的功是250J；
（3）若小唐同學(xué)在1min做了15個(gè)標(biāo)準(zhǔn)引體向上，他做功的平均功率是62.5W．

點(diǎn)評 此題綜合考查了壓強(qiáng)公式的應(yīng)用、功和功率的計(jì)算，題目難度適中，屬于中檔題，熟練利用公式是解題關(guān)鍵．