小聪知道今年初中毕业升学体育考试必考中长跑、跳绳和实心球等三个项目后,每天进行体育锻炼.质量为40kg的他经过一段时间的刻苦训练后.对自已进行了粗略的测试:实心球投掷超过10m,跳绳1分钟能跳150次以上,并且能沿200m的跑道用5m/s的速度匀速跑5圈以上.(以下运算g取10N/kg)
(1)小聪在进行实心球训练中感觉很累,能量消耗很大,那么他每次将实心球用力掷出的过程中(球从静止开始到离开手),人的化学能转化为实心球的________能.
(2)小聪双脚站立,双手将质量为2kg的实心球举起准备投掷时,对水平地面的压强是多少?(假设小聪单脚与地面的接触面积为l50cm2)
(3)若小聪跳绳过程中,每次跳起高度约5cm,那么他每跳一次需克服重力做功大约多少焦?若他跳一次用时0.4s,则他做功的功率为多大?
(4)体育老师对小聪说:“在正式考试时,只要你能保持粗测成绩,一定会获得1000m中长跑项目的满分”,那么,请你计算并对照2011年初中华业升学体育考试评分标准(如下表),判断体育老师的说法是否可信?
2011年初中毕业升学体育考试评分标准(节选)
分值 | 男 生 | ||
1000m (分,秒) | 跳绳 (次) | 实心球 (m) | |
10 | 3’35” | 175 | 10.35 |
9.5 | 3’38” | 160 | 9.90 |
9.0 | 3’50” | 145 | 9.45 |
… | … | … | … |
… | … | … | … |
解:(1)人对球做功,球获得速度飞出去,人消耗体内的化学能转化为球的机械能.
故答案为:机械
(2)人和球对地面的压力F=G1+G2=m1g+m2g=40kg×10N/kg+2kg×10N/kg=420N
受力面积S=2×1.5×10-2m2=3×10-2m2
∴小聪双脚站立投掷时,对水平地面的压强:
p===1.4×104Pa
答:小聪双脚站立投掷时,对水平地面的压强为1.4×104Pa.
(3)他每跳一次需克服重力做功大约:
W=Fs=mgh=40kg×10N/kg×5×10-2m=20J
他做功的功率为:P===50W
答:他每跳一次需克服重力做功大约20J,他做功的功率为50W.
(4)方法1:t===200s<215s
所以,老师的说法是可信的.
方法2:V==≈4.7m/s<5m/s
所以,老师说法是可信的.
①人对外做功消耗化学能;物体由静到动获得机械能.
②利用公式p=F/S,计算压强.注意此时压力大小为人的重力和球的重力大小之和,受力面积为两只脚站立时两只脚底的面积.
③利用公式W=FS=mgh来计算克服重力所做的功;利用公式P=W/t来计算功率的大小.
④方法一:知道小聪跑步的速度且速度均匀,可以计算出小聪跑1000m所用的时间,然后跟评分标准中满分的时间相比较.
方法二:根据评分标准中满分的成绩,计算出获得满分的速度,然后跟小聪的速度相比较.
点评:本题利用生活中一实例,考查了多方面的知识,要求学生对物理知识有一个全面的了解并能学以致用.让学生体会到物理不仅是有趣的,还是有用的.注意压强用小写字母p表示,功率用大写字母P表示.
物理解题技巧分享:晶体熔解:吸热升温倒熔点,熔解过程温不变。熔点温度物状态,固态液态或共存。