Question

学校新近买了30套总质量为300kg的物理实验器材，每套一箱．现在，某实验员需要把这批实验器材搬运到14m高的物理实验室．
（1）该实验员需要做多少功？（不考虑他克服自身重力所做的功，取g=10N/kg）
（2）假设他身体可以提供的功率P如图那样取决于所搬运物体的质量m．若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子数应为______个．
（3）不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间．

Answer

1、已知物体总质量和被升高的高度，可求克服重力做的功，
2、已知总质量，可求出一箱的质量，由图可看出功率最大时所搬运的物体质量，从而可求他每次搬运的箱子数．
3、已求出做的功，要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，由图可知，从而算出最短时间．
【解析】
（1）W=mgh=300kg×10N/kg×14m=4.2×104J．
答：该实验员需要做功4.2×104J．
（2）由图得功率最大时，搬运的物体质量为30Kg，一箱质量300÷30=10Kg，所以一次搬运3箱．
答：他每次搬运的箱子数应为3个．
（3）要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，即P=70W．
根据P=得t===600s=10min．
答：他搬运这批实验器材的最短时间为10min．