快速步行是现在流行的一种健身运动，小枫根据自己的腿长和步幅画出了如图所示的步行示意图．（1）已知小枫每只脚与地面的接触面积为200cm2，他的体重为50kg，他在行走过程中对地面的

Question

快速步行是现在流行的一种健身运动，小枫根据自己的腿长和步幅画出了如图所示的步行示意图．

（1）已知小枫每只脚与地面的接触面积为200cm²，他的体重为50kg，他在行走过程中对地面的压强为多少？
（2）小枫根据示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功．如果小枫用40分钟走了6×10²步，那么小枫每走一步克服重力所做的功为多少？在该次锻炼中克服重力做的功功率为多少？

Answer 1

解；
（1）人对地面压力：
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N，
行走时一只脚着地，受力面积：
S=200×10^-4m²=2×10^-2m²．
他行走时对地面的压强：
p=(F)/(S)=(500N)/(2×10-2m2)=2.5×10⁴Pa；
（1）重心升高的高度：
h=65cm-√((65cm)2-(25cm)2)=5cm=0.05m；
每走一步克服重力所做的功W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J；
走6×10²步做的总功，W_总=25J×6×10²=1.5×10⁴J，
功率P=(W)/(t)=(1.5×104J)/(4×60s)=62.5W．
答：（1）他在行走过程中对地面的压强为2.5×10⁴Pa；
（2）小枫每走一步克服重力所做的功为25J；在该次锻炼中克服重力做的功功率为62.5W．