Question

【題目】學(xué)習(xí)了功率的知識后，小明和幾位同學(xué)準備開展“比一比誰在爬樓過程中的功率大”的活動．

（1）測量所需要的器材有： 、 、 ．

（2）他們設(shè)計了三套方案：①測量出各自的體重、爬樓用的時間和爬樓的高度，算出爬樓的功率并進行比較；②控制爬樓的時間相同，測量出各自的體重、爬樓的高度，算出爬樓做的功并進行比較；③控制爬樓的高度相同，測量出各自的體重、爬樓的時間，算出體重和時間的比值并進行比較．可行的是

A．只有①B．只有①②C．只有②③D．①②③都可以

（3）登樓梯比賽時，某同學(xué)從底樓勻速登上五樓，共用了20s，該同學(xué)登樓時克服重力做功的功率最接近于

A.3000W B.300W C.30W D.3W．

Answer 1

【答案】（1）體重計；秒表；刻度尺；（2）D；（3）B．

【解析】

試題分析：（1）爬樓過程中要克服重力做功，根據(jù)功率公式求出功率表達式，然后分析測量需要的器材；

（2）要比較功率的大小，有三種方法：

①做功時間一定，比較做功的多少，做功多的，功率大；

②做功的多少一定，做功時間短的，功率大；

③分別測出功率，進行比較．

比較功率不一定必須測出功率．

（3）先估算出該同學(xué)上樓所做的功，然后由功率公式求出他上樓的功率．

解：（1）爬樓要克服自身重力做功，功率P===，由P=可知，

實驗時需要測量：體重（質(zhì)量m）、樓高h、爬樓所用時間t，

因此需要的實驗器材為：體重計、秒表、刻度尺；

（2）爬樓是克服自身的重力做功，爬樓功率P=；

①測出各自的體重、爬樓時間和爬樓的高度，由P=求出功率，直接比較功率的大小；

②控制爬樓的時間相同，測出各自的體重，爬樓的高度，若mgh越大，功率就越大；

③控制爬樓高度相同，測出各自的體重，爬樓時間t，若的比值越大，功率就越大；

所以三種方法都是可以的，故D正確．

（3）同學(xué)的質(zhì)量約為50kg，每層樓的高度約為3m，

上5樓所做的功約為W=mgh=50kg×10N/kg×4×3m=6000J，

功率約為P===300W，故選B；

故答案為：（1）體重計；秒表；刻度尺；（2）D；（3）B．