小聰知道今年初中畢業升學體育考試必考中長跑、跳繩和實心球等三個項目后,每天進行體育鍛煉.質量為40kg的他經過一段時間的刻苦訓練后.對自已進行了粗略的測試:實心球投擲超過10m,跳繩1分鐘能跳150次以上,并且能沿200m的跑道用5m/s的速度勻速跑5圈以上.(以下運算g取10N/kg)
(1)小聰在進行實心球訓練中感覺很累,能量消耗很大,那么他每次將實心球用力擲出的過程中(球從靜止開始到離開手),人的化學能轉化為實心球的________能.
(2)小聰雙腳站立,雙手將質量為2kg的實心球舉起準備投擲時,對水平地面的壓強是多少?(假設小聰單腳與地面的接觸面積為l50cm2)
(3)若小聰跳繩過程中,每次跳起高度約5cm,那么他每跳一次需克服重力做功大約多少焦?若他跳一次用時0.4s,則他做功的功率為多大?
(4)體育老師對小聰說:“在正式考試時,只要你能保持粗測成績,一定會獲得1000m中長跑項目的滿分”,那么,請你計算并對照2011年初中華業升學體育考試評分標準(如下表),判斷體育老師的說法是否可信?
2011年初中畢業升學體育考試評分標準(節選)
分值 | 男 生 | ||
1000m (分,秒) | 跳繩 (次) | 實心球 (m) | |
10 | 3’35” | 175 | 10.35 |
9.5 | 3’38” | 160 | 9.90 |
9.0 | 3’50” | 145 | 9.45 |
… | … | … | … |
… | … | … | … |
解:(1)人對球做功,球獲得速度飛出去,人消耗體內的化學能轉化為球的機械能.
故答案為:機械
(2)人和球對地面的壓力F=G1+G2=m1g+m2g=40kg×10N/kg+2kg×10N/kg=420N
受力面積S=2×1.5×10-2m2=3×10-2m2
∴小聰雙腳站立投擲時,對水平地面的壓強:
p===1.4×104Pa
答:小聰雙腳站立投擲時,對水平地面的壓強為1.4×104Pa.
(3)他每跳一次需克服重力做功大約:
W=Fs=mgh=40kg×10N/kg×5×10-2m=20J
他做功的功率為:P===50W
答:他每跳一次需克服重力做功大約20J,他做功的功率為50W.
(4)方法1:t===200s<215s
所以,老師的說法是可信的.
方法2:V==≈4.7m/s<5m/s
所以,老師說法是可信的.
①人對外做功消耗化學能;物體由靜到動獲得機械能.
②利用公式p=F/S,計算壓強.注意此時壓力大小為人的重力和球的重力大小之和,受力面積為兩只腳站立時兩只腳底的面積.
③利用公式W=FS=mgh來計算克服重力所做的功;利用公式P=W/t來計算功率的大?。?span style="display:none">0bX物理好資源網(原物理ok網)
④方法一:知道小聰跑步的速度且速度均勻,可以計算出小聰跑1000m所用的時間,然后跟評分標準中滿分的時間相比較.
方法二:根據評分標準中滿分的成績,計算出獲得滿分的速度,然后跟小聰的速度相比較.
點評:本題利用生活中一實例,考查了多方面的知識,要求學生對物理知識有一個全面的了解并能學以致用.讓學生體會到物理不僅是有趣的,還是有用的.注意壓強用小寫字母p表示,功率用大寫字母P表示.
物理解題技巧分享:晶體熔解:吸熱升溫倒熔點,熔解過程溫不變。熔點溫度物狀態,固態液態或共存。