Question

【題目】學校新近買了30套總質量為300千克的實驗器材，每套一箱．實驗員需要把這批實驗器材搬運到15米高的實驗室．

（1）該實驗員在搬運中，對實驗器材總共做功___________焦；

（2）假設他身體可以向外提供的功率P與所搬運物體的質量m的關系如圖所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下樓的時間t與所搬運物體的質量m關系如表所示，那么他搬完全部箱子，且回到開始搬運處，所用最短時間為___________秒（計算結果精確到0.1）．

Answer 1

【答案】 44100J 1501.8

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

實驗員在搬運中對實驗器材做的功：W＝Fs＝2940N×15m＝44100J，(2)從Pm圖象中得出，當一次搬運10kg、20kg、30kg時人的功率分別為：P1＝40W、P2＝60W、P3＝55W，

∵P＝，三種搬運方法對實驗器材做的相同，W＝44100J，∴三種方法搬運實驗器材上樓用的時間：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.