Question

【题目】学校新近买了30套总质量为300 kg的实验器材，每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15 m高的实验室。（g取10 N/kg）

(1)该实验员在搬运过程中，对实验器材总共做功_______J。

(2)假设他的身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如下表所示，那么他搬完全部箱子，且回到开始搬运处，所用最短时间为_______s(计算结果精确到0.1 s)。

Answer 1

【答案】 4.5×104 1518.2

【解析】对实验器材做功W=Gh=mgh=300kg×10N/kg×15m=4.5×104J，从P﹣m图象中得出，当一次搬运10kg、20kg、30kg时人的功率分别为：P1=40W、P2=60W、P3=55W，

根据功的原理可知，三种搬运方法对实验器材做的功相同，W=45000J，所以，三种方法搬运实验器材上楼用的时间：

； ；

三种方法搬起箱子、放下箱子和下楼的时间： ； ； 三种搬运方法用的总时间：

t总1=t1+t1′=1125s+1200s=2325s，t总2=t2+t2′=750s+900s=1650s，t总3=t3+t3′=818.2s+700s=1518.2s，所以，所用最短时间为1518.2s．