Question

2．如圖甲所示，建筑工人用滑輪組提升重為285N的水泥桶，動滑輪重為15N，不計(jì)繩重．工人在將水泥桶勻速向上拉的過程中，水泥桶上升的速度為0.1m/s，工人拉力所做功與時間關(guān)系如圖乙所示．因此可知（　�。�

• A． 該滑輪組的效率為95%
• B． 0-10s內(nèi)建筑工人所做額外功為75J
• C． 0-8s內(nèi)建筑工人對水泥桶做的功為228J
• D． 建筑工人對水泥桶做功的功率為36W

Answer 1

分析 （1）此過程中對水泥桶所做功是有用功，對動滑輪所做功是額外功，工人拉力做功是總功，由圖讀出10s內(nèi)工人做功，由h=vt計(jì)算水泥桶上升高度，由W_有=G_桶h計(jì)算有用功，由W_總=W_有+W_額計(jì)算額外功；由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率；
（2）先計(jì)算8s內(nèi)水泥桶上升高度，從而計(jì)算出8s內(nèi)工人對水泥桶做的功；
（3）由P_有=$\frac{{W}_{有}}{t}$計(jì)算工人對水泥桶做功的功率．

解答 解：
（1）此過程中對水泥桶所做功是有用功，對動滑輪所做功是額外功，工人拉力做功是總功，
由圖讀出10s內(nèi)工人做功：W_總=360J，
由v=$\frac{s}{t}$可得10s內(nèi)水泥桶上升高度：
h=vt=0.1m/s×10s=1m，
工人所做有用功：
W_有=G_桶h=285N×1m=285J，
所以滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{285J}{360J}$×100%≈79.2%，故A錯誤；
由W_總=W_有+W_額可得額外功：
W_額=W_總-W_有=360J-285J=75J，故B正確；
（2）8s內(nèi)水泥桶上升高度：
h′=vt′=0.1m/s×8s=0.8m，
8s內(nèi)工人對水泥桶做的功：
W_有′=G_桶h′=285N×0.8m=228J，故C正確；
（3）工人對水泥桶做功的功率：
P_有=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{285J}{10s}$=28.5W，故D錯誤．
故選BC．

點(diǎn)評 本題考查了對有用功、額外功和總功的理解和計(jì)算，速度、機(jī)械效率以及功率公式的應(yīng)用，熟練運(yùn)用公式是解題的關(guān)鍵．