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你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这一问题吗?如图所示,小红同学对此进行了研究.有关测量数据记录在下表中(表中的步距是指跨出每一步两脚之间的距离;重心升降高度是指跨出每一步时,重心下降或升高的变化值):
质量m/kg步距1/m重心升高或降低h/m步行距离s/m时间t/s
500.500.05100100
请你根据上述测量数据进行以下计算分析(g取10N/kg):
(1)如图所示时小红的脚跟提起后的姿势图.O点是脚尖与地面的接触点,阻力F2的大小等于人的体重,其中AO=16cm,AB=4cm,则排肠肌提起脚跟的动力F1为多大?
(2)小红行走100m要克服重力做的功多少?克服重力做功的功率多大?

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(1)人以0为支点,人的脚处于力矩平衡状态,即动力力矩与阻力的力矩相等; (2)人在行走时只有重心升高时才会克服重力做功,则由功的公式可求得每走一步时克服重力所做的功,由走100米所要走的步数可求得100m内人克服重力所做的功;由功率公式可求得功率. 【解析】 (1)根据杠杆平衡条件:AO×F2=BO×F1, 而F2=G=mg=50N×10N/g=500N, 所以F1==400N; (2)克服重力做功为W=nGh==5000J, 克服重力做功的功率为P===50W; 答:(1)排肠肌跟起脚跟时的动力为400N; (2)人克服重力做功为5000J,克服重力做功的功率为50W.
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考点分析:
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斜面倾
斜角θ
小车重G/N斜面高
h/m
斜面长
s/m
拉力
F/N
有用功
W/J
总功
W/J
机械
效率η
12°50.212.12.148%
30°50.513.62.569%
45°50.714.33.54.3
(1)上表中的空格处①、②、③对应的数据分别是:__________________
(2)分析上表数据,得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越______(选填:大或小),斜面越______(选填:省力或费力),斜面的机械效率越______(选填:高或低).
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(1)电压表应选用______挡,电流表选______挡,滑动变阻器应选用______(选填“R1”、“R2”、“R3”);
(2)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:
故 障 现 象检    测故 障 原 因
a.灯泡较暗、两表的示数均较小移动滑动变阻器滑片,现象不变
b.灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数取下灯泡,两表的示数不变
(3)下表为某小组的实验记录分析表:
实验序号电压表示数/V电流表示数/A功率/W额定功率/W
13.00.361.08 P=manfen5.com 满分网=1.50
23.80.41.52
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老师认为该小组数据处理过程有误,你认为正确测量结果P=______W.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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