Question

20．引体向上是体能测试项目之一，引体向上是上臂的拉力使身体上升而做功．那么一个中学生完成一次引体向上所做的功及功率你能算出来吗？请你说出需要测量哪些物理量，并用符号表达各物理量，并写出最后功和功率的表达式．

Answer 1

分析 要测某同学做引体向上的功率，根据公式P=$\frac{W}{t}$可知，只要测出双臂的拉力对身体做的功和做功需要的时间即可；
双臂拉力对身体的做功，就是克服自身重力做的功，根据W=Gh和G=mg可知，只要测出人的质量，身体向上移动的高度即可．

解答 解：可选择的测量器材包括：台秤、米尺、秒表等，
需要测量的物理量：人的质量m，身体向上移动的高度h，一定时间t内（如1min）连续作引体向上的次数n；
一定时间t内学生克服重力做的功W=nGh=nmgh，
做功功率的表达式为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{nmgh}{t}$．
答：测出人的质量m、做一次引体向上时人体上升的高度h、在一定时间t内所做引体向上的次数n．
功的表达式：W=nmgh；功率的表达式：P=$\frac{nmgh}{t}$．

点评 本题考查了学生对功率公式和做功公式的理解和掌握，以及利用功率公式设计实验方案解决实际问题的应用能力．