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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如图所示,与他所搬运物体的质量m有关,那么要尽可能快地把这批器材搬上去,他每次搬运的箱子数应为几个?每次搬运从底楼到达实验室的时间是多少?
(3)根据上一问所提供的图线,回答该实验员最多能搬运多重的货物.(应有解题过程)
分析:知道实验器材的质量,根据G=mg求出重力.根据W=Gh求出实验员需要做的功.
由图知,要尽可能快地把这批器材搬上去,他的功率最大,搬30kg的物体功率最大,最大功率为70W.
知道重力、升高的高度、最大功率,根据P=
W
t
=
Gh
t
求出搬运的时间.
从图上找到能搬运物体的最大质量,根据G=mg求出重力.
解答:解:(1)G'=m'g=300kg×10N/kg=3000N.
W'=G'h=3000N×14m=42000J.
(2)如图,实验员把物体尽快的搬上去,搬运物体的功率最大,最大功率是70W,70W功率下对应的质量为30kg.30套总质量为300kg的物理实验器材,每套一箱,每套质量为10kg,所以实验员搬3个实验箱.
因为,每次搬30kg物体上楼,P=
W
t
=
Gh
t
,
所以,每次搬30kg物体上楼的时间为:t=
Gh
P
=
mgh
P
=
30kg×10N/kg×14m
70W
=60s.
(3)如图,实验员搬30kg物体上楼,功率最大,搬得越多,功率越小,实验员最多能搬大约66kg的物体,
G大=m大g=66kg×10Nkg=660N.
答:(1)该实验员需要做功42000J.
(2)假设他身体可以提供的功率P如图所示,与他所搬运物体的质量m有关,那么要尽可能快地把这批器材搬上去,他每次搬运昀箱子数应为3个.每次搬运从底楼到达实验室的时间是60s.
(3)该实验员最多能搬运660N的货物.
点评:求尽快把物体搬到楼上需要的时间,找到最大功率和最大功率下的质量,这是本题的关键.学会在图象上获取有用信息.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2009?株洲)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
3
3
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.

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科目:初中物理 来源: 题型:

学校新近买了30套总质量为300千克的实验器材,每套一箱.实验员需要把这批实验器材搬运到15米高的实验室.
(1)该实验员在搬运中,对实验器材总共做功
 
焦;
(2)假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示,每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示,那么他搬完全部箱子,且回到开始搬运处,所用最短时间为
 
秒(计算结果精确到0.1).
搬运质量m/kg 10 20 30
时间t/s 40 60 70
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科目:初中物理 来源: 题型:

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)该实验员需要对实验器材做
42000
42000
J功;(g取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
3
3
个;
(3)不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间,则:他搬运这批实验器材的最短时间为
600
600
s.

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科目:初中物理 来源:《第15章 机械能》2013年单元测试卷(一)(解析版) 题型:填空题

学校新近买了30套总质量为300千克的实验器材,每套一箱.实验员需要把这批实验器材搬运到15米高的实验室.
(1)该实验员在搬运中,对实验器材总共做功    焦;
(2)假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示,每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示,那么他搬完全部箱子,且回到开始搬运处,所用最短时间为    秒(计算结果精确到0.1).
搬运质量m/kg102030
时间t/s406070

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