Question

【题目】现有60包大米，总质量为300kg.小明想尽快将它们搬上10m高处的库房.如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像.由图分析可知，他为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬包。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间s.（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】3；900
【解析】60包大米，总质量为300kg，每包大米的质量是5kg，由于搬动大米所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，每次应搬动质量15kg的物体，即3包大米；每次搬运的大米的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N；重力做的功W=Gh=150N×10m=1500J，由坐标图可知：当搬动质量为15kg物体时，人用于搬动物体的功率（输出）最大，其值为50W，由P=W/t得，则每次上楼所用的时间t=W/P=1500J/50W=30s，每次下楼所用的时间是15s，则一个来回需要的时间是30s+15s=45s，60包大米，完成搬运任务需要20次，所以，他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是：45×20=900s.
所以答案是：3；900.
【考点精析】解答此题的关键在于理解功率的计算与测量的相关知识，掌握功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s，以及对功率计算公式的应用的理解，了解功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．