Question

11．學(xué)校買(mǎi)了一箱物理器材，小軍同學(xué)將它從一樓搬運(yùn)到三樓，小麗同學(xué)想測(cè)量小軍同學(xué)搬運(yùn)器材過(guò)程中對(duì)箱子做功的功率．
（1）測(cè)量所需要的器材有：磅秤、還需要刻度尺和秒表．
（2）小麗同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量步驟如下，其中多余的是B
A、測(cè)出箱子的質(zhì)量m                      B、測(cè)出樓梯的總長(zhǎng)度L
C、測(cè)出一樓到三樓的豎直高度h             D、測(cè)出小軍上樓所用的時(shí)間t
E、算出小軍搬運(yùn)箱子的功率P
（3）用所測(cè)物理量計(jì)算功率的表達(dá)式是P=$\frac{mgh}{t}$．
（4）在測(cè)量登樓梯功率時(shí)，某同學(xué)從底樓勻速登上三樓，共用了10s，該同學(xué)登樓時(shí)克服重力做功的功率最接近于C．
A.3W   B.30W  C.300W  D.3000W．

Answer 1

分析 （1）解答此題要知道功率的計(jì)算公式，也就是該實(shí)驗(yàn)的原理：P=$\frac{W}{t}$，公式中的功W=Gh=mgh．根據(jù)原理中的物理量來(lái)選擇所需的器材，進(jìn)行測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)．
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$可知，要測(cè)量該同學(xué)登樓時(shí)克服重力做功的功率，只要測(cè)量一下該同學(xué)的質(zhì)量、爬樓時(shí)間和從一樓到三樓的高度即可求出．
（3）根據(jù)功率公式可直接推導(dǎo)得出功率測(cè)量的表達(dá)式；
（4）依據(jù)功率測(cè)量的表達(dá)式，估算出質(zhì)量與樓高，可得出功率的大小．

解答 解：（1）在測(cè)量小軍搬運(yùn)器材上樓的功率時(shí)，需要測(cè)量樓的高度和爬樓時(shí)間，因此還需要的測(cè)量?jī)x器有刻度尺和秒表；
（2）實(shí)驗(yàn)中，要測(cè)量該同學(xué)登樓時(shí)克服重力做功的功率，只要測(cè)量一下該同學(xué)的質(zhì)量、爬樓時(shí)間和從一樓到三樓的高度，不需要測(cè)出樓梯的總長(zhǎng)度，故B步驟是多余的．
（3）實(shí)驗(yàn)的原理是：P=$\frac{W}{t}$，公式中的功W=Gh=mgh．
則所測(cè)物理量計(jì)算功率的表達(dá)式是P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$．
（4）中學(xué)生的質(zhì)量約50kg，其重力約G=mg=50kg×10N/kg=500N，
一層樓的高度約3m，從一樓上到三樓約h=2×3m=6m，
則該同學(xué)登樓時(shí)克服重力做功的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{500N×6m}{10s}$=300W．故選項(xiàng)C最接近．
故答案為：（1）刻度尺；秒表；（2）B；（3）$\frac{mgh}{t}$．（4）C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)、功率的估算，關(guān)鍵是明白實(shí)驗(yàn)的原理，會(huì)進(jìn)行公式的推導(dǎo)：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{mgh}{t}$．體現(xiàn)了學(xué)有所用，理論聯(lián)系實(shí)際的新理念．