Question

【題目】步行是一種簡(jiǎn)易方便的健身運(yùn)動(dòng)，人正常步行時(shí)，步距（指步行一步的距離）變化不大，步距還可作為身體上的一把“尺子”。小東測(cè)出自己的步距為0.5m，他正常步行1min走了180步。小東根據(jù)自己的腿長(zhǎng)和步距畫(huà)出了如圖所示的步行示意圖，對(duì)步行時(shí)重心的變化進(jìn)行了分析，當(dāng)兩腳一前一后著地時(shí)重心降低，而單腳著地邁步時(shí)重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。（已知小東的腿長(zhǎng)是65cm，質(zhì)量是50kg）（g取10N/kg）求：

（1）小東正常步行的速度是多少？

（2）小東每走一步克服重力所做的功是多少？

（3）小東正常步行克服重力做功的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）1.2m/s（2）25J（3）75W

【解析】

（1）根據(jù)題意知道，小東1min經(jīng)過(guò)的路程是：s=0.5m×180=90m，

所以，他的步行速度是：v=s/t═90m/60s=1.5m/s

（2）由圖結(jié)合勾股定理知道，每走一步重心升高的高度是：h=65cm- =5cm=0.05m；

所以，小東每走一步克服重力所做的功是：W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J；

（3）根據(jù)題意知道，1min做的總功是：W總=180W=180×25J=4500J，

所以，正常步行克服重力做功的功率是：P=W總/t=4500J/60s=75W