Question

6．學(xué)校新近買了60套總質(zhì)量為300kg的物理實(shí)驗(yàn)器材，每套一箱．現(xiàn)在，某實(shí)驗(yàn)員需
要把這批實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到21m高的物理實(shí)驗(yàn)室．
（1）該實(shí)驗(yàn)員需要做6.3×10⁴J功．（不考慮他克服自身重力所做的功，g=10N/kg）
（2）實(shí)驗(yàn)員做功功率與質(zhì)量的關(guān)系（如圖所示），排除搬起箱子、放下箱子和下樓的時(shí)間，他搬運(yùn)這批實(shí)驗(yàn)器材的最短時(shí)間15分鐘．

Answer 1

分析 （1）已知物體總質(zhì)量和被升高的高度，根據(jù)W=Gh求出克服重力做的功；
（2）已求出做的功，要求搬運(yùn)時(shí)間最短，身體所提供的功率應(yīng)最大，由圖可知，從而算出最短時(shí)間．

解答 解：
（1）不考慮他克服自身重力所做的功，該實(shí)驗(yàn)員需要做的功：
W=Gh=mgh=300kg×10N/kg×21m=6.3×10⁴J；
（2）要求搬運(yùn)時(shí)間最短，身體所提供的功率應(yīng)最大，即P=70W，
他搬運(yùn)這批實(shí)驗(yàn)器材的最短時(shí)間為：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{6.3×1{0}^{4}J}{70W}$=900s=15min．
故答案為：（1）6.3×10⁴；（2）15．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功和功率的計(jì)算，關(guān)鍵是根據(jù)圖象得出身體所提供的最大功率．