Question

15．質量為56kg的中學生提著一捆質量為8kg的書，用1分20秒從一樓提到4m高的二樓，則他對書做功為320J，他做功的功率為32W，做功的效率為12.5%（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）已知書的質量和上升的高度，根據G=mg求出重力，根據W=Gh求出他對書做的功即為有用功；
（2）總功是指中學生克服自身重力和書的重力所做的功，根據W=Gh求出總功，再利用P=$\frac{W}{t}$求出他做功功率；
（3）根據效率公式求出他做功的效率．

解答 解：
（1）他對書做的功（即有用功）：
W_有用=G_書h=m_書gh=8kg×10N/kg×4m=320J；
（2）該中學生做的總功：
W_總=G_總h=（m_書+m_人）gh=（8kg+56kg）×10N/kg×4m=2560J；
他做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{2560J}{80s}$=32W；
（3）做功的效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{320J}{2560J}$×100%=12.5%．
故答案為：320；32；12.5%．

點評 本題考查了功、功率、效率的計算，關鍵是知道人提著書上樓時對書做的功為有用功，克服自身和書的重力做的功為總功．