Question

（2012?三明）在農村常有家庭挖井取水．小明同學用如圖（甲）所示的滑輪組提土，他用20s的時間把重為120N的土從井中勻速提升5m，拉力做的功W隨時間t的變化圖象如圖（乙）所示．求：
（1）有用功；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）拉力的大小；
（4）拉力的功率．

Answer 1

分析：（1）已知土的重力和上升的高度，根據W=Gh求出克服土的重力做的功，即為有用功；
（2）由乙圖直接讀出20s內拉力做的功即為總功，根據η=

W有

W總

求出滑輪組的機械效率；
（3）由圖可知繩子的有效股數為2，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Fs求出拉力的大小；
（4）根據P=

W

t

求出拉力的功率．

解答：解：（1）有用功：
W_有=Gh=120N×5m=600J；
（2）由乙圖可得：
W_總=800J，
滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

=

600J

800J

=75%；
（3）繩端移動的距離：
s=nh=2×5m=10m，
拉力的大小：
F=

W總

s

=

800J

10m

=80N；
（4）拉力的功率：
P=

W總

t

=

800J

20s

=40W．
答：（1）有用功為600J；
（2）滑輪組的機械效率為75%；
（3）拉力的大小為80N；
（4）拉力的功率為40W．

點評：本題考查了功、功率、機械效率、拉力的計算，關鍵是明確有用功和總功以及從圖象中讀出總功．