Question

12．工地上用如圖（甲）所示的滑輪組提沙，工人用20s的時(shí)間把重為120N的沙勻速提升5m，拉力做的功W隨時(shí)間t的變化圖象如圖（乙）所示．求：
（1）工人做的有用功；
（2）滑輪組的機(jī)械效率；
（3）拉力的大小；
（4）拉力的功率．

Answer 1

分析 （1）已知沙的重力和上升的高度，根據(jù)W=Gh求出克服沙的重力做的功，即為有用功；
（2）由乙圖直接讀出20s內(nèi)拉力做的功即為總功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）由圖可知，n=2，s=nh，由圖乙可得拉力做的功W，再由W=Fs可求拉力；
（4）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$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(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{600J}{800J}$×100%=75%；
（3）由圖可知，n=2，s=nh=2×5m=10m，
由W_總=Fs可得：
F=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{s}$=$\frac{800J}{10m}$=80N；
（4）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{800J}{20s}$=40W．
答：（1）有用功為600J；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為75%；
（3）拉力的大小為80N；
（4）拉力的功率為40W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了拉力、功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是明確有用功和總功以及從圖象中讀出總功．