Question

16．你思考過“人在水平路面上前進(jìn)時(shí)是否要克服重力做功”這個(gè)問題嗎？小明對此進(jìn)行了研究，他通過查閱資料得知，人體的重心大約位于肚臍上方6cm，脊椎前3cm處，人只要走路，其重心就必然會發(fā)生上下位置的變化，重心升高就需要克服重力做功，小明假設(shè)人在正常走路時(shí)，重心在人體中的位置變化近似不變，他行走了100m，有關(guān)數(shù)據(jù)如表，（表中的步距指跨出每一步兩腳之間的距離）

質(zhì)量 m/kg	步距 s/m	每走一步自己的重心下降或升高的距離h/m	時(shí)間 t/s
50	0.5	0.05	100

（1）小明行走100m，需要克服重力做多少功？
（2）通過分析，人在水平路面上通過走路進(jìn)行鍛煉時(shí)，會影響人的鍛煉效果的因素有：做功的功率，要提高做功的功率，則必須增加做功和減少時(shí)間，因而在走路時(shí)應(yīng)盡量增大步行速度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)由于小明每走一步的步距為0.50m，計(jì)算出走100m應(yīng)走的步數(shù)，再計(jì)算出小明重心移動(dòng)的總高度h，利用W=Gh即可求出克服重力做的功；
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求功率，據(jù)此分析解答要提高做功的功率，則必須增加或減小的量．

解答 解：
（1）由于小明每走一步的步距為0.50m，則走100m應(yīng)走$\frac{100m}{0.50m}$=200步，
則小明重心移動(dòng)的總高度為h=200×0.05m=10m，
克服重力做的功為W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×10m=5000J；
（2）由題知，人在水平路面上通過走路進(jìn)行鍛煉時(shí)，會影響人的鍛煉效果的因素有：做功的功率；
要提高做功的功率，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可知，可以增加做功和減小運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間；因而在走路時(shí)應(yīng)盡量增大步行速度（或步速、步行快慢、步行頻率、跨步頻率等）．
答：（1）需要克服重力做5000J的功；（2）做功；時(shí)間；步行速度．

點(diǎn)評 本題考查功和功率的計(jì)算，這是另一種形式的計(jì)算題，貼近實(shí)際，屬于好題．