Question

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(zhì)量為5kg，小勇的質(zhì)量為45kg，每層樓的樓高是3m．（g=10N/kg）
（1）第一趟小勇做功的總功率是多少？
（2）第一趟小勇做功的效率是多少？
（3）小勇兩趟做功效率哪一次較高，說明理由．

Answer 1

分析：（1）已知油的質(zhì)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)P=

W總

t

可求出小勇做功的總功率．
（2）根據(jù)η=

W有用

W總

求出小勇第一趟做功的效率．
（3）分析小勇兩次中有用功和額外功大小的關系，就可以比較出小勇兩趟效率的高低．

解答：解：（1）小勇把油提到三樓，克服油的重力和自身的重力做功
∴W_總=G_總h=（m_油+m_人）gh=（5kg+45kg）×10N/kg×6m=3000J；
P=

W總

t

=

3000J

20s

=150W；
（2）小勇第一趟將一壺油從一樓提到三樓，用時20s，
∴W_有用=G_油h=m_油gh=5kg×10N/kg×6m=300J；
小勇第一趟效率：η=

W有用

W總

×100%=

300J

3000J

×100%=10%；
（3）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：（1）第一趟小勇做功的總功率是150W；
（2）第一趟小勇做功的效率是10%；
（3）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．

點評：本題考查了功的計算、功率的計算以及機械效率公式的應用，比較效率高低時，注意分析變化的量和不變的量．