Question

教育部号召全国中小学生每天锻炼一小时．跳绳是一项很好的体育健身活动，经测试：质量为40kg的小红同学1min跳绳120次，每次离地约0.05m（假设每次离地高度和时间都相同）．
（1）小红同学跳一次做功多少焦耳？
（2）他在这1min的锻炼中消耗的功率是多大？
（3）请分析小红同学跳绳时对地面的压强与站立时相比较有何变化？并说明判断的理由．

Answer 1

解：（1）小红的体重G=mg=40kg×9.8N/kg=392N，
小红同学跳一次做功：W=Gh=392N×0.05m=19.6J；
（2）1min做的总功W_总=120×19.6J=2352J，
消耗的功率：P===39.2W；
（3）小红同学跳绳时对地面的压强比站立时压强增大；原因是跳绳单脚或脚尖着地，S_跳小于S_站，且跳绳时对地面的压力增大，所以p_跳大于p_站．
答：（1）小红同学跳一次做功19.6J；
（2）他在这1min的锻炼中消耗的功率是39.2W；
（3）压强增大；原因是跳绳单脚或脚尖着地，S_跳小于S_站，且跳绳时对地面的压力增大，所以p_跳大于p_站．
分析：（1）根据G=mg求出小红的体重，根据W=Gh求出跳一次做的功；
（2）求出1min做的总功，根据P=求出功率；
（3）利用压强公式P=比较压强的大小关系．
点评：解决此类与生活联系紧密的题目，要利用相关物理知识进行分析，选择合适的物理公式进行求解．