Question

【題目】學校進行實驗室儀器升級工程，買了30套，每套質量為10kg的物理實驗器材，每套器材一箱．某實驗員需要把這批實驗器材搬運到7m高的物理實驗室．

(1)實驗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，假設他身體可以提供的功率P取決于所搬運物體的質量m．若要盡可能快地把這批器材搬上去，那么他每次搬運的實驗器材________箱．

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

Answer 1

【答案】 2.1×104J 3 300s

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