Question

在农村常有家庭挖井取水．小明同学用如图（甲）所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t的变化图象如图（乙）所示．求：

（1）有用功；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）拉力的大小；

（4）拉力的功率．

Answer

（1）有用功为600J；

（2）滑轮组的机械效率为75%；

（3）拉力的大小为80N；

（4）拉力的功率为40W．

【解析】

试题分析：（1）已知土的重力和上升的高度，根据W=Gh求出克服土的重力做的功，即为有用功；

（2）由乙图直接读出20s内拉力做的功即为总功，根据η=求出滑轮组的机械效率；

（3）由图可知绳子的有效股数为2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力的大小；

（4）根据P=求出拉力的功率．

【解析】
（1）有用功：

W有=Gh=120N×5m=600J；

（2）由乙图可得：

W总=800J，

滑轮组的机械效率：

η===75%；

（3）绳端移动的距离：

s=nh=2×5m=10m，

拉力的大小：

F===80N；

（4）拉力的功率：

P===40W．

答：（1）有用功为600J；

（2）滑轮组的机械效率为75%；

（3）拉力的大小为80N；

（4）拉力的功率为40W．

【点评】本题考查了功、功率、机械效率、拉力的计算，关键是明确有用功和总功以及从图象中读出总功．