Question

【題目】現有30包大米，總質量為150kg，小明想盡快將它們搬上10m高處的庫房，如圖為小明可以提供的用于搬動物體的功率與被搬運物體質量之間的關系圖象，由圖可知他可以提供的最大功率為 W；為 盡可能快地將大米搬上庫房，他每次應搬 包，若每次下樓時間是上樓時間的一半，則他最快完成搬運任務并返回原地所用的時間是 s．（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】50；3；450

【解析】

試題分析：（1）通過圖線知，A點的輸出功率最大，可以得出輸出功率最大時搬運物體的質量；

（2）抓住總功一定，根據W=Pt得出何種情況下搬運的時間最短．

（3）根據最大輸出功率以及總功的大小求出搬動物體上樓的時間．

解：（1）圖中曲線最高點的坐標為（15、50），其物理意義是：當搬動質量為15kg物體時，人用于搬動物體的功率（輸出）最大，其值為50W．

（2）30包大米，總質量為150kg，每包大米的質量是5kg，由于搬動物體所需要做的總功是一定的，要盡快完成搬運工作，要求人始終在最大功率（輸出）狀態下工作，每次應搬動質量15kg的物體，即3包大米；

（3）每次搬運的大米的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N；

重力做的功W=Gh=150N×10m=1500J，

則每次上樓所用的時間t===30s，每次下樓所用的時間是15s，則一個來回需要的時間是30s+15s=45s，

搬30包大米需要10個來回，所以所用時間一共是45s×10=450s．

故答案為：50；3；450．