Question

【题目】现有30包大米，总质量为150kg（米袋质量不计），要你尽可能快地把它们搬上10m高处的库房。若你每次只搬1包，你将要为克服自身重力而消耗大量的能量；若你想一次都搬上去，则可能寸步难行。假设你身体可以提供的用于搬物体的功率与被搬物体质量之间的关系如图所示，计算：

（1）全部搬完后，人对30包大米做的功；

（2）要尽可能快地把大米搬上库房，每次应搬几包大米；

（3）完成这一工作，人对大米做功的最短时间。（注：不计搬起大米的时间）

Answer 1

【答案】（1）1.5×104J；（2）3包；（3）300s

【解析】

（1）．全部搬完后，人对30包大米做的功：

W=Gh=mgh=150kg×10N/kg×10m=1.5×104J；

（2）．由于搬动物体所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，由图可知，每次应搬动质量15kg的物体，功率最大，

1包大米的质量：

m0==5kg，

每次应搬大米的包数：

n==3包；

（3）．人对大米做功的最短时间：

t==300s。

答：（1）．全部搬完后，人对30包大米做的功是1.5×104J；

（2）．要尽可能快地把大米搬上库房，每次应搬3包大米；

（3）．完成这一工作，人对大米做功的最短时间是300s。