Question

【題目】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

【答案】（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．

【解析】

試題分析：（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=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=求出拉力的功率．

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===75%；

（3）繩端移動的距離：

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．