Question

17．在農(nóng)村常有家庭挖井取水．小明同學(xué)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）滑輪組的機(jī)械效率；
（2）拉力的大小及其功率．

Answer 1

分析 （1）由乙圖直接讀出20s內(nèi)拉力做的功，即總功，已知物重和提升的調(diào)度，根據(jù)W_有=Gh求有用功，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求機(jī)械效率；
（2）由圖可知繩子的有效股數(shù)為2，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，已知總功，根據(jù)W=Fs變形公式求出拉力的大��；
已知時間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求拉力的功率．

解答 解：（1）拉力做的功即總功，由乙圖可得：他用20s的時間把重為120N的土從井中勻速提升5m做的總功
W_總=800J，
在這個過程中做的有用功：W_有=Gh=120N×5m=600J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{600J}{800J}$×100%=75%；
（2）物體上升5米，繩端移動的距離：s=nh=2×5m=10m，
根據(jù)W=Fs，拉力的大�。篎=$\frac{{W}_{總}}{S}=\frac{800J}{10m}$=80N；
拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{800J}{20s}$=40W．
答：（1）該滑輪組的機(jī)械效率為75%；
（2）拉力的大小為80N，拉力的功率40W．

點(diǎn)評 本題考查有用功、機(jī)械效率、功、功率的計算，從圖中獲取效的信息是解題的關(guān)鍵．