Question

3．小勇同學(xué)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．
（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）比較小勇兩趟做功功率的高低，并說明理由．

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=$\frac{{W}_{總}}{t}$可求出小勇做功的總功率．
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$判斷效率的高低．

解答 解：（1）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=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{3000J}{20s}$=150W．
（2）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）第一趟小勇做了300J的有用功；小勇做功的總功率是150W．
（2）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(yīng)用，比較效率高低時，注意分析變化的量和不變的量．