Question

12．小科提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到4楼的家里．下列对此过程中小科做功和功率的估算，合理的是（　　）

• A． 他提鸡蛋的力做的功约为15J
• B． 他提鸡蛋的力做功的功率约为5W
• C． 他爬楼做的功约为5×10⁵J
• D． 他爬楼做功的功率约为1×10³W

Answer 1

分析 估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度，根据W=Fh可算出提鸡蛋做的功．
自己体重G=500N，根据W=Gh求得自身爬楼做的功，他爬楼做的功包括自身爬楼做功和提30个鸡蛋做功之和，然后再根据P=$\frac{W}{t}$计算功率．据此分析判断．

解答 解：
（1）根据生活经验可知，一个鸡蛋的质量约为50g，则30个鸡蛋的总质量为1500g，
30个鸡蛋的总重力G₁=m₁g=1.5kg×10N/kg=15N，
此同学实际爬楼的高度h=3m×（4-1）=9m；
则提鸡蛋的力大约做功W₁=G₁h=15N×9m=135J，故A不合理；
小科自己体重约为G=500N，
他爬楼时克服自身重力做的功W₂=G₂h=500N×9m=4.5×10³J，
他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到4楼的过程中爬楼做的功：
W_总=W₁+W₂=135J+4.5×10³J=4.635×10³J，故C不合理；
（2）从1楼走到4楼大约用时45s，则他提鸡蛋的力做功的功率P₁=$\frac{{W}_{1}}{t}$=$\frac{135J}{45s}$=3W；故B合理；
爬楼做功的功率P₂=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{4.635×1{0}^{3}J}{45s}$=103W，故D不合理．
故选B．

点评 依据生活经验或常识，对相关物理量进行估计，必要时还需根据相关公式计算得出结果；需注意：实际爬楼的层数等于楼层数减一．