Question

如圖甲是工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形，所用動滑輪和筐受到的總重力為20N。某次操作中，將重423N的泥土以0.4m/s的速度勻速提起，在此過程中工人的拉力F所做的功隨時間變化的圖像如圖乙所示。細繩的質(zhì)量忽略不計。

求：（1）拉力F做功的功率；
（2）利用該裝置提升泥土的機械效率；
（3）在提起泥土上升3m的過程中，拉力F克服摩擦力做的功。

Answer 1

（1）180w； （2）94%；     （3）21J.

試題分析：：（1）由圖乙可知拉力4s做功720J，拉力做功功率：
；
（2）4s內(nèi)提升泥土上升的高度：
，
提升泥土的機械效率：
；
（3）由圖可知，n=3，
拉力端移動速度：
，
∵拉力F做功的功率_F，
∴拉力：
，
，
，
克服動滑輪及筐總重做功：

∵細繩的質(zhì)量忽略不計，
∴，
∴克服摩擦力做功：
．
點評：本題考查的知識點多、用到的公式多，綜合考查了有用功、總功、額外功、功率、機械效率的計算，關(guān)鍵：一是P=Fv的利用，二是知道細繩的質(zhì)量忽略不計時，額外功有兩部分：提升動滑輪、筐做功和克服摩擦做功．