解题思路:(1)“阿西莫”对地面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,再根据压强公式求出站立时对地面的压强;(2)根据W=Gh求出他爬上10米高的楼顶时做的有用功;(3)根据W=Q=mq求出爬楼消耗的总能量,再根据效率公式求出上楼梯时的效率.
(1)站立时对地面的压力:
F=G=mg=54kg×10N/kg=540N,
站立时对地面的压强:
p=[F/S]=[540N
2×200×10−4m2=1.35×104Pa;
(2)他爬上10米高的楼顶时做的有用功:
W有=Gh=mgh=54kg×10N/kg=540N×10m=5400J;
(3)上楼梯时消耗的总能量:
W=Q放=m′g=5×10-3kg×1.2×107J/kg=60000J,
上楼梯时的效率:
η=
W有/W]×100%=[5400J/60000J]×100%=9%.
答:(1)在其站立时对地面的压强为1.35×104Pa;
(2)他爬上10米高的楼顶时做的有用功为5400J;
(3)“阿西莫”上楼梯时的效率为9%.
点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;功的计算;热机的效率.
考点点评: 本题考查了压强、功、燃料热值、效率的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,要注意受力面积为两只脚的面积,计算过程还要注意单位的换算.