Question

【題目】學校新近買了30套總質量為300 kg的實驗器材，每套一箱。實驗員需要把這批實驗器材搬運到15 m高的實驗室。（g取10 N/kg）

(1)該實驗員在搬運過程中，對實驗器材總共做功_______J。

(2)假設他的身體可以向外提供的功率P與所搬運物體的質量m的關系如圖所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下樓的時間t與所搬運物體的質量m關系如下表所示，那么他搬完全部箱子，且回到開始搬運處，所用最短時間為_______s(計算結果精確到0.1 s)。

Answer 1

【答案】 4.5×104 1518.2

【解析】對實驗器材做功W=Gh=mgh=300kg×10N/kg×15m=4.5×104J，從P﹣m圖象中得出，當一次搬運10kg、20kg、30kg時人的功率分別為：P1=40W、P2=60W、P3=55W，

根據功的原理可知，三種搬運方法對實驗器材做的功相同，W=45000J，所以，三種方法搬運實驗器材上樓用的時間：

； ；

三種方法搬起箱子、放下箱子和下樓的時間： ； ； 三種搬運方法用的總時間：

t總1=t1+t1′=1125s+1200s=2325s，t總2=t2+t2′=750s+900s=1650s，t總3=t3+t3′=818.2s+700s=1518.2s，所以，所用最短時間為1518.2s．