Question

12．小科提著裝有30個雞蛋的塑料袋從1樓走到4樓的家里．下列對此過程中小科做功和功率的估算，合理的是（　�。�

• A． 他提雞蛋的力做的功約為15J
• B． 他提雞蛋的力做功的功率約為5W
• C． 他爬樓做的功約為5×10⁵J
• D． 他爬樓做功的功率約為1×10³W

Answer 1

分析 估算出30個雞蛋的重力和爬樓的高度，根據W=Fh可算出提雞蛋做的功．
自己體重G=500N，根據W=Gh求得自身爬樓做的功，他爬樓做的功包括自身爬樓做功和提30個雞蛋做功之和，然后再根據P=$\frac{W}{t}$計算功率．據此分析判斷．

解答 解：
（1）根據生活經驗可知，一個雞蛋的質量約為50g，則30個雞蛋的總質量為1500g，
30個雞蛋的總重力G₁=m₁g=1.5kg×10N/kg=15N，
此同學實際爬樓的高度h=3m×（4-1）=9m；
則提雞蛋的力大約做功W₁=G₁h=15N×9m=135J，故A不合理；
小科自己體重約為G=500N，
他爬樓時克服自身重力做的功W₂=G₂h=500N×9m=4.5×10³J，
他提著裝有30個雞蛋的塑料袋從1樓走到4樓的過程中爬樓做的功：
W_總=W₁+W₂=135J+4.5×10³J=4.635×10³J，故C不合理；
（2）從1樓走到4樓大約用時45s，則他提雞蛋的力做功的功率P₁=$\frac{{W}_{1}}{t}$=$\frac{135J}{45s}$=3W；故B合理；
爬樓做功的功率P₂=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{4.635×1{0}^{3}J}{45s}$=103W，故D不合理．
故選B．

點評 依據生活經驗或常識，對相關物理量進行估計，必要時還需根據相關公式計算得出結果；需注意：實際爬樓的層數等于樓層數減一．