Question

【題目】學(xué)校進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室儀器升級工程，買了30套，每套質(zhì)量為10kg的物理實(shí)驗(yàn)器材，每套器材一箱．某實(shí)驗(yàn)員需要把這批實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到7m高的物理實(shí)驗(yàn)室．

(1)實(shí)驗(yàn)員至少需要做多少功_____？（不考慮他克服自身重力所做的功，取g=10N/kg）

(2)如圖所示，假設(shè)他身體可以提供的功率P取決于所搬運(yùn)物體的質(zhì)量m．若要盡可能快地把這批器材搬上去，那么他每次搬運(yùn)的實(shí)驗(yàn)器材________箱．

(3)不考慮搬起、放下實(shí)驗(yàn)器材和下樓的時間，求他搬 運(yùn)這批實(shí)驗(yàn)器材的最短時間是多少秒_____？

Answer 1

【答案】 2.1×104J 3 300s

【解析】（1）物理實(shí)驗(yàn)器材的總質(zhì)量m＝30m0＝30×10kg＝300kg， 則這批實(shí)驗(yàn)器材的總重力：G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N，實(shí)驗(yàn)員搬運(yùn)器材至少做的功：W＝Gh＝3000N×7m＝2.1×104J.(2)由圖象可知,人體提供的功率最大時,每次搬運(yùn)的器材質(zhì)量m′＝30kg，由于一箱器材質(zhì)量m0＝10kg,則一次需要搬運(yùn)箱數(shù)n＝＝3；（3）要求搬運(yùn)時間最短，身體所提供的功率應(yīng)最大，由圖象可知最大功率P＝70W，根據(jù)P＝ 可得最短時間：t＝ ＝ ＝300s .