Question

6．學校新近買了60套總質量為300kg的物理實驗器材，每套一箱．現在，某實驗員需
要把這批實驗器材搬運到21m高的物理實驗室．
（1）該實驗員需要做6.3×10⁴J功．（不考慮他克服自身重力所做的功，g=10N/kg）
（2）實驗員做功功率與質量的關系（如圖所示），排除搬起箱子、放下箱子和下樓的時間，他搬運這批實驗器材的最短時間15分鐘．

Answer 1

分析 （1）已知物體總質量和被升高的高度，根據W=Gh求出克服重力做的功；
（2）已求出做的功，要求搬運時間最短，身體所提供的功率應最大，由圖可知，從而算出最短時間．

解答 解：
（1）不考慮他克服自身重力所做的功，該實驗員需要做的功：
W=Gh=mgh=300kg×10N/kg×21m=6.3×10⁴J；
（2）要求搬運時間最短，身體所提供的功率應最大，即P=70W，
他搬運這批實驗器材的最短時間為：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{6.3×1{0}^{4}J}{70W}$=900s=15min．
故答案為：（1）6.3×10⁴；（2）15．

點評 本題考查了功和功率的計算，關鍵是根據圖象得出身體所提供的最大功率．