Question

【题目】小勇同学利用星期天积极参加社会实践活动，到养老院当义工，在活动中要帮助老人将3壶相同的油从一楼搬到三楼．小勇第一趟将一壶油从一楼提到三楼，用时20s；第二趟将两壶油从一楼提到三楼，用时30s．已知每壶油的质量为5kg，小勇的质量为45kg，每层楼的楼高是3m．（g=10N/kg）
（1）第一趟小勇做了多少有用功？小勇做功的总功率是多少？
（2）比较小勇两趟做功效率的高低，并说明理由．

Answer 1

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

W总=G总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；小勇做功的总功率是150W．

（2）解：第二趟做功效率高．

理由：小勇两次克服自己体重做的额外功不变，第二趟提两壶油增大了有用功，从而增大有用功在总功中的比值，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）已知油的质量，根据W有用=G油h=m油gh即可求出小勇做的功；根据W总=G总h=（m油+m人）gh即可求出小勇做的总功，再根据功率的计算公式可求出小勇做功的总功率；
（2）分析小勇两次中有用功和额外功大小的关系，即可比较出小勇两趟做功效率的高低．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用机械效率和功率的计算与测量的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握机械效率：有用功跟总功的比值，用η表示．即：η= W有用 / W总 机械效率一般用百分数表示．有用功是总功的一部分，且额外功总是客观存在的，则有W有用 < W总 ，因此η总是小于1 ，这也表明：使用任何机械都不能省功；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．