Question

小勇同學(xué)利用星期天積極參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，到養(yǎng)老院當(dāng)義工，在活動(dòng)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(shí)20s；第二趟將兩壺油從一樓提到三樓，用時(shí)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(shuō)明理由。

Answer 1

（1）300J    。
（2）第二趟做功效率高（1分）。
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，所以做功效率高

分析：（1）小勇第一趟將一壺油從一樓提到三樓時(shí)所做的有用功就是克服一壺油地重力上升2個(gè)樓層所做的功；其功率就是用總功除時(shí)間，而總功既包括有用功，又包括額外功，即克服人的重力上升2個(gè)樓層所做的功；（2）欲比較小勇這兩次做功效率的高低，主要對(duì)這二次做功要進(jìn)行比較，二次提油時(shí)，第一次提一壺油，第二次提二壺油，故有用功不同，額外功相同，所以第二次的效率高；
解：（1）小勇做的有用功W_有用=G_油h=m_油gh=5kg×10N/kg×6m=300J；
小勇做的總功W_總=G_總h=（m_油+m_人）gh=（5kg+45kg）×10N/kg×6m=3000J；
故小勇做功的功率。
（2）第二趟做功效率高（1分）。
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，所以做功效率高