Question

【題目】小明新購了一批書，將書從一樓搬到三樓，小紅想測定小明一次全部搬完書的過程中對書做功的功率。于是小紅進行了如下的實驗步驟：（A）測出所有書的總質量m；（B）測出樓梯的總長度L；（C）測出一樓到三樓的豎直高度h；（D）測出小明搬書上樓所用的時間t；（E）計算出小明搬書的功率P．小紅的實驗步驟中多余的是：____。（填寫步驟前的字母即可）實際中由于書較多，小明采用分兩批將書搬上三樓的辦法搬完了書，兩種搬書的方法：①是把所有書一次搬上樓；②是先搬一部分書上樓，再搬剩下的部分。假設小明搬書上樓的速度相同，兩種方法中功率大的是__；機械效率高的是__。（填序號①或②）

Answer 1

【答案】B 第一種方法 第一種方法

【解析】

[1]測量小紅同學搬運器材過程中對箱子做功的功率，需結合公式P=； m為箱子的質量，h為一樓到三樓的豎直高度，t為上樓所用的時間。所以需要臺秤測量箱子的質量m、用卷尺測量一樓到三樓的豎直高度h，用秒表測量上樓所用的時間t，由以上分析可知并不需要測量樓梯的總長度，即步驟B是多余的；

[2]這箱書的重力一定，樓的高度前后不變，由W=Gh可知，兩次所做的有用功相等，即W1=W2；方法一所做的額外功為一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的額外功是兩次克服自身重力所做的功，因此方法二的額外功大于方法一的額外功，故方法二的總功（W書+2W人）大于方法一的總功（W書+W人）；

因上樓的速度相同，方法二需要上樓二次，所以方法二所用時間是第一次的兩倍，由P=可知P1＞P2，即第一種方法功率大；

[3]兩次所做的有用功相等，方法一做的總功較少，由η=可知，η1＞η2即機械效率高的是第一種方法。