Question

10．寧夏中考體育項(xiàng)目之一是跳繩，圖中是同學(xué)們?cè)隗w育課上練習(xí)跳繩的場景．張亮的體重為50kg，跳繩時(shí)，每次跳起的高度約5cm那么：（g取10N/kg）

（1）說出他從地面起跳至最高位置的過程中，動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況；
（2）張亮1分鐘跳繩180個(gè)，請(qǐng)計(jì)算他克服重力所做的功是多少？功率多大？
（3）張亮起跳前站立在操場上，請(qǐng)你估算他對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（4）從2014年開始，發(fā)現(xiàn)多地校園的操場屬于“毒跑道”（朔膠跑道中含有毒成分），造成學(xué)生流鼻血、頭昏、惡心等癥狀，請(qǐng)從物理角度解釋發(fā)生這種現(xiàn)象的原因．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)能和物體的質(zhì)量、速度有關(guān)，重力勢(shì)能和物體的質(zhì)量高度有關(guān)；
（2）知道每次跳高高度和自身體重，利用功的公式求每次做功；求出跳180次做的功，知道跳180次用的時(shí)間，利用功率的公式求跳繩功率．
（3）站立時(shí)對(duì)地面的壓力等于自身重力，接觸面積是兩只腳的面積，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（4）據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論分析即可判斷；

解答 解：（1）他從地面起跳至最高位置的過程中，其質(zhì)量不變，速度減小，所以動(dòng)能減小，同時(shí)高度增加，所以重力勢(shì)能變大；
（2）每次跳繩做功：
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J，
180次跳繩做功：
W′=W×180=25J×180=4500J，
跳繩時(shí)的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4500J}{60s}$=75W．
（3）張亮站立時(shí)對(duì)地面的壓力約為：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N；一個(gè)腳的接觸面積是S=200cm²左右，故兩個(gè)腳的接觸面積是400cm²；故其對(duì)地面的壓強(qiáng)是：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{500N}{0.04{m}^{2}}$=12500Pa；
（4）由于分子是運(yùn)動(dòng)的，所以朔膠跑道中含有毒成分通過分子運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散出來，學(xué)生呼吸后，會(huì)造成流鼻血、頭昏、惡心等癥狀；
答：（1）人從地面起跳至最高位置的過程中，動(dòng)能變小，勢(shì)能變大；
（2）張亮1分鐘跳繩180個(gè)，他克服重力所做的功是4500J；功率是75W；
（3）張亮起跳前站立在操場上，他對(duì)地面的壓強(qiáng)大約是12500Pa；
（4）由于分子是運(yùn)動(dòng)的，所以朔膠跑道中含有毒成分通過分子運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散出來，學(xué)生呼吸后，會(huì)造成流鼻血、頭昏、惡心等癥狀．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了動(dòng)能、勢(shì)能的變化、功、功率的計(jì)算、壓強(qiáng)的計(jì)算和分子運(yùn)動(dòng)論的知識(shí)，是 一道綜合題．