Question

【題目】小勇同學利用星期天積極參加社會實踐活動，到養(yǎng)老院當義工，在活動中要幫助老人將3壺相同的油從一樓搬到三樓．小勇第一趟將一壺油從一樓提到三樓，用時20s；第二趟將兩壺油從一樓提到三樓，用時30s．已知每壺油的質量為5kg，小勇的質量為45kg，每層樓的樓高是3m．（g=10N/kg）
（1）第一趟小勇做了多少有用功？小勇做功的總功率是多少？
（2）比較小勇兩趟做功效率的高低，并說明理由．

Answer 1

【答案】
（1）解：W有用=G油h=m油gh=5kg×10N/kg×6m=300J；

W總=G總h=（m油+m人）gh=（5kg+45kg）×10N/kg×6m=3000J；

P= = =150W

答：第一趟小勇做了300J的有用功；小勇做功的總功率是150W．

（2）解：第二趟做功效率高．

理由：小勇兩次克服自己體重做的額外功不變，第二趟提兩壺油增大了有用功，從而增大有用功在總功中的比值，所以第二趟做功效率高．

答：第二趟做功效率高；理由同上．

【解析】】（1）已知油的質量，根據(jù)W有用=G油h=m油gh即可求出小勇做的功；根據(jù)W總=G總h=（m油+m人）gh即可求出小勇做的總功，再根據(jù)功率的計算公式可求出小勇做功的總功率；
（2）分析小勇兩次中有用功和額外功大小的關系，即可比較出小勇兩趟做功效率的高低．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用機械效率和功率的計算與測量的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握機械效率：有用功跟總功的比值，用η表示．即：η= W有用 / W總 機械效率一般用百分數(shù)表示．有用功是總功的一部分，且額外功總是客觀存在的，則有W有用 < W總 ，因此η總是小于1 ，這也表明：使用任何機械都不能省功；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．