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106學測自然試題-16


<單選題>16-17為題組
甲生自一樓地面由靜止開始向上爬到一棟建築物的頂層地板後停止。假設在此過程,甲生消耗的體能中,用以克服重力的瞬時功率 P 隨時間 t 的變化如圖 1 所示。
已知甲生的質量為 50 公斤,每層樓的高度為 3.0 公尺,重力加速度為 10 公尺/秒\(^2\)。

圖 1
甲生從一樓地面爬至頂層樓板,所消耗的能量有多少焦耳用以克服重力?
(A) 150
(B) 3000
(C) 4500
(D) 6000
(E) 9000

答案

P-t圖下面積為總能量。梯形面積=(10+20)×150/2=2250 J?但圖形為0-10s:150W, 10-20s:300W, 20-30s:150W。總能量=150×10 + 300×10 + 150×10 = 1500+3000+1500=6000 J。故選 (D)。 報錯
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