Question

你思考過“人在水平路面上前進時是否要克服重力做功”這個問題嗎？小文同學(xué)對此進行了研究．她通過查閱資料得知，人體的重心大約位于肚臍上方2寸、脊椎前1寸處，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．小文假設(shè)人在正常走路時，重心在人體中的位置近似不變，她行走了100m，有關(guān)測量數(shù)據(jù)如表（表中的步距是指跨出每一步兩腳之間的距離）：

質(zhì)量m/kg	步距s/m	腿長l/m	時間t/s
50	0.50	0.65	100

（1）小文同學(xué)注意到，當(dāng)自己的前腳跨出時重心會下降，而后腳收起時重心會升高，則她每走一步，自己的重心會下降或升高多少米？
（2）小文行走100m需要克服重力做多少功？克服重力做功的功率多大？
（3）通過分析，你認為人在水平路面上通過走路來進行鍛煉時，哪些因素會影響人的鍛煉效果？

Answer 1

分析：已知腿長和步距，可計算升高或降低的高度，已知質(zhì)量、高度和時間根據(jù)W=Gh可求功，根據(jù)P=

W

t

求功率．

解答：解：（1）每走一步，自己的重心會下降或升高△h=l-h=l-

l2-( S 2 )2

=0.65m-

(0.65m)2-( 0.5m 2 )2

=0.05m
答：下降或升高0.05m．
（2）W=mg△hn=

50kg×9.8N/kg×0.05m×100m

0.5m

=4900J，P=

W

t

=

4900J

100s

=49W．
答：克服重力做功4900J，克服重力做功的功率49W．
（3）步距（或步伐大小、步子大小、跨步大小等均可）、步行速度（或步速、步行快慢、步行頻率、跨步頻率等均可）．

點評：本題考查功和功率的計算，這是另一種形式的計算題，貼近實際，屬于好題．