Question

人们工作，学习和劳动都需要能量，食物在人体内经消化可转化为葡萄糖，葡萄糖在体内转化为二氧化碳和水，同时产生能量，一个质量为60kg的短跑运动员起跑时以1/6s的时间冲出1m，他在这一瞬间消耗体内储存的葡萄糖____g。

Answer 1

0.67
本题为物理和生物综合的题，思路是用物理学知识计算出一个质量为60kg的短跑运动员起跑时以1/6s的时间冲出1m所消耗的能量，这个能量应等于该运动员的动能，再用该动量除以E，计算出需要消耗的葡萄糖的摩尔数，再换算葡萄糖的克数。
具体计算如下：
假设该运动员的运动为匀加速直线运动，该运动员以1/6s的时间冲出1m时的瞬时速度，依题义V₀=0m/s，t=1/6s，s=1m，依Vt=at、s=1/2at²，求得Vt=12m/s；此时该运动员所具有的动能=1/2mVt²=1/2×60×12×12=4320J。
1摩尔葡萄糖完全氧化可放出2870kJ的能量，但这些能量中只有1161kJ的能量可转化为ATP中的能量，而真正可以用来为生物体做功的能量只是储存在ATP中的这些化学能（储存在ATP中的能量又称为自由能），因此有下式：
消耗葡萄糖的摩尔数=4320J÷1161KJ/mol≈3.72×10^－3mol
消耗葡萄糖的克数=消耗葡萄糖的摩尔数×葡萄糖的摩尔质量=4320J÷1161KJ/mol×180g/mol≈0.67g