Question

某實驗小組在探究兩名同學上樓時的功率與做功關系時，將記錄的實驗數(shù)據通過整理，作出了如圖所示的高度-時間圖象．其中m_甲=40kg，m_乙=80kg，g取10N/kg．根據圖象，可知或可求得：
（1）甲同學10s內做功是

2400

 J；
（2）P_甲

=

P_乙（＞/＜/=）
（3）若乙同學以圖示的功率，走著上樓1min，他做的功是

14400

 J．

Answer 1

分析：（1）得出圖象中甲同學10s內上升的高度，即可根據W=Gh計算所做的功；
（2）根據W=Gh計算甲乙兩同學在20s內所做的功；則根據P=

W

t

比較功率的大��；
（3）若乙同學以圖示的功率，走著上樓1min，根據s=vt高度，根據W=Pt所做的功．

解答：解：（1）由圖象可知：甲同學10s內上升的高度為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10s內上升的高度為3m，
∵G_乙=m_乙g=80kg×10N/kg=800N；
∴W_乙=G_乙h_乙=800N×3m=2400J．
∴根據P=

W

t

得：
P_甲=

W甲

t

=

2400J

10s

=240W，
P_乙=

W乙

t

=

2400J

10s

=240W，
∴P_甲=P_乙，
（3）∵乙同學走著上樓的速度為：v_乙=

s乙

t

=

3m

10s

=0.3m/s，
∴當t′=1min=60s時，s′=v_乙t′=0.3m/s×60s=18m；
W′=P_乙t′=240W×60s=14400J．
故答案為：（1）2400；（2）=；（3）14400．

點評：本題考查了學生利用重力公式、速度計算公式、功的計算公式、功率計算公式結合圖象進行分析、計算和解答的能力，在計算結果中，要注意功和功率的單位分別是焦耳（J）和瓦特（W），學生往往對這兩個單位不是很熟悉．