Question

小明在學習了一定的物理知識之后，對俗語：“胳膊拗不過大腿”，產生了某種興趣，他感覺可能兩者在某些方面存在顯著差異，他通過自己的實驗探究，得到了如下數據：（a）小明測量了自己體重為500N；（b）他在20s內做了10次“引體向上”，每次將身體勻速提高30cm；（c）他在10s內，勻速登上了40級臺階，每級臺階高20cm．則：
（1）小明做一次“引體向上”，胳膊向上的拉力做功    J；小明勻速登上臺階時的功率是     W．
（2）請你通過以上實驗數據及學到的物理知識為小明“胳膊拗不過大腿”，收集證據，支持小明的觀點，你的解釋是：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知小明做“引體向上”時的次數、每次上升高度，可以得到身體整個過程中相當于直接上升的高度；已知身體上升高度和體重，可以得到克服體重做的功；已知克服體重做的功和所用時間，利用公式P=得到引體向上的功率；已知小明登臺階時的階數、臺階高度，可以得到克服重力上升的高度；已知身體上升高度和體重，可以得到克服體重做的功；已知克服體重做的功和所用時間，利用公式P=得到登臺階的功率；
（2）由上面的計算，可以得到兩種情況下“胳膊”和“大腿”的功率，據此解釋俗語的意義．
解答：解：
（1）小明引體向上時克服重力做的功為W₁=Gh₁=500N×10×0.3m=1500J；引體向上的功率為P₁===75W；
小明登臺階的功率為W₂=Gh₂=500N×40×0.2m=4000J，等臺階的功率為P₂===400W．
（2）“胳膊拗不過大腿”比喻弱小的敵不過強大的．從上面的計算可以看出：小明用胳膊勻速做“引體向上”時的功率為75W，而大腿勻速登臺階的功率為400W，兩者差距很大，大腿比胳膊要“強”很多．  
故答案為：（1）150；400；
（2）小明用胳膊勻速做“引體向上”時的功率為75W，而大腿勻速登臺階的功率為400W，兩者差距很大，大腿比胳膊要“強”很多．
點評：此題考查的是功和功率的計算以及利用功率知識解釋實際問題，其中解釋生活現象時，注意抓住重點、敘述要簡潔、嚴謹．