Question

【題目】現(xiàn)有30包大米，總質(zhì)量為150kg（米袋質(zhì)量不計(jì)），要你盡可能快地把它們搬上10m高處的庫(kù)房。若你每次只搬1包，你將要為克服自身重力而消耗大量的能量；若你想一次都搬上去，則可能寸步難行。假設(shè)你身體可以提供的用于搬物體的功率與被搬物體質(zhì)量之間的關(guān)系如圖所示，計(jì)算：

（1）全部搬完后，人對(duì)30包大米做的功；

（2）要盡可能快地把大米搬上庫(kù)房，每次應(yīng)搬幾包大米；

（3）完成這一工作，人對(duì)大米做功的最短時(shí)間。（注：不計(jì)搬起大米的時(shí)間）

Answer 1

【答案】（1）1.5×104J；（2）3包；（3）300s

【解析】

（1）．全部搬完后，人對(duì)30包大米做的功：

W=Gh=mgh=150kg×10N/kg×10m=1.5×104J；

（2）．由于搬動(dòng)物體所需要做的總功是一定的，要盡快完成搬運(yùn)工作，要求人始終在最大功率（輸出）狀態(tài)下工作，由圖可知，每次應(yīng)搬動(dòng)質(zhì)量15kg的物體，功率最大，

1包大米的質(zhì)量：

m0==5kg，

每次應(yīng)搬大米的包數(shù)：

n==3包；

（3）．人對(duì)大米做功的最短時(shí)間：

t==300s。

答：（1）．全部搬完后，人對(duì)30包大米做的功是1.5×104J；

（2）．要盡可能快地把大米搬上庫(kù)房，每次應(yīng)搬3包大米；

（3）．完成這一工作，人對(duì)大米做功的最短時(shí)間是300s。