Question

【題目】學(xué)校新近買了30套總質(zhì)量為300千克的實(shí)驗(yàn)器材，每套一箱．實(shí)驗(yàn)員需要把這批實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到15米高的實(shí)驗(yàn)室．

（1）該實(shí)驗(yàn)員在搬運(yùn)中，對實(shí)驗(yàn)器材總共做功___________焦；

（2）假設(shè)他身體可以向外提供的功率P與所搬運(yùn)物體的質(zhì)量m的關(guān)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(yùn)物體的質(zhì)量m關(guān)系如表所示，那么他搬完全部箱子，且回到開始搬運(yùn)處，所用最短時間為___________秒（計算結(jié)果精確到0.1）．

Answer 1

【答案】 44100J 1501.8

【解析】 (1)實(shí)驗(yàn)器材受到的總重力：G＝mg＝300kg×9.8N/kg＝2940N，

實(shí)驗(yàn)員在搬運(yùn)中對實(shí)驗(yàn)器材做的功：W＝Fs＝2940N×15m＝44100J，(2)從Pm圖象中得出，當(dāng)一次搬運(yùn)10kg、20kg、30kg時人的功率分別為：P1＝40W、P2＝60W、P3＝55W，

∵P＝，三種搬運(yùn)方法對實(shí)驗(yàn)器材做的相同，W＝44100J，∴三種方法搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)器材上樓用的時間：t1＝＝1102.5s，t2＝＝735s，t3＝≈801.8s，

三種方法搬起箱子、放下箱子和下樓的時間：t′1＝40s×＝1200s，t′2＝60s×g＝900s，t′3＝70s×＝700s，三種搬運(yùn)方法用的總時間：t總1＝t1+t′1＝1102.5s+1200s＝2302.5s，

t總2＝t2+t′2＝735s+900s＝1635s，t總3＝t3+t′3＝801.8s+700s＝1501.8s，∴所用最短時間為1501.8s.