Question

【題目】現有60包大米，總質量為300kg.小明想盡快將它們搬上10m高處的庫房.如圖為小明可以提供的用于搬動物體的功率與被搬運物體質量之間的關系圖像.由圖分析可知，他為了盡可能快地將大米搬上庫房，他每次應搬包。若每次下樓時間是上樓時間的一半，則他最快完成搬運任務并返回原地所用的時間s.（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】3；900
【解析】60包大米，總質量為300kg，每包大米的質量是5kg，由于搬動大米所需要做的總功是一定的，要盡快完成搬運工作，要求人始終在最大功率（輸出）狀態下工作，每次應搬動質量15kg的物體，即3包大米；每次搬運的大米的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N；重力做的功W=Gh=150N×10m=1500J，由坐標圖可知：當搬動質量為15kg物體時，人用于搬動物體的功率（輸出）最大，其值為50W，由P=W/t得，則每次上樓所用的時間t=W/P=1500J/50W=30s，每次下樓所用的時間是15s，則一個來回需要的時間是30s+15s=45s，60包大米，完成搬運任務需要20次，所以，他最快完成搬運任務并返回原地所用的時間是：45×20=900s.
所以答案是：3；900.
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解功率的計算與測量的相關知識，掌握功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s，以及對功率計算公式的應用的理解，了解功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．