小明同学质量为50kg，正常情况下步行上一层楼需要12s，若每层楼高3m，g取10N/kg．问：（1）他克服重力做多少功？他克服重力做功的功率是多少？（2）人体摄入过多的能量往往希望通过运动

Question

小明同学质量为50kg，正常情况下步行上一层楼需要12s，若每层楼高3m，g取10N/kg．问：
（1）他克服重力做多少功？他克服重力做功的功率是多少？
（2）人体摄入过多的能量往往希望通过运动消耗掉．某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2361kJ”，小明同学吃了一块净含量50g的这种巧克力，如果他从巧克力获得的能量全部用于克服重力做功，则他要爬多少层楼？

Answer 1

（1）克服重力做功为：
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×3m=1500J；
克服重力做功的功率：
P=(W)/(t)=(1500J)/(12s)=125W；
（2）巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2361kJ”，该标识的含义为每100g巧克力能够提供的能量为2361kJ；
则1kg提供的能量为23610kJ，即2.361×10⁷J，可表达为：2.361×10⁷J/kg；
可见其含义与热值相似；热值表示1kg燃料完全燃烧时放出的热量；
50g（即0.05kg）的巧克力提供的能量为：
E=2.361×10⁷J/kg×0.05kg=1.1805×10⁶J；
从巧克力获得的能量全部用于上楼，则所做的功为：W=E=1.1805×10⁶J；
由W=Gh可得，提高完成的总高度为：
h_总=(W)/(G)=(W)/(mg)=(1.1805×106J)/(50kg×10N/kg)=2361m；
每层楼的高度为h=3m，故他要爬楼层数为：
n=(h总)/(h)=(2361m)/(3m)=787层．
答：（1）他克服重力做1500J的功；他克服重力做功的功率是125W；
（2）他要爬787层楼．