Question

如圖甲所示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，在工人提取泥土的全過程中，工人的拉力F所做的功隨時間變化的圖象如圖乙所示．細繩的質量忽略不計，g取10N/kg．求：
（1）該過程中拉力F做功的功率；
（2）利用該裝置提升泥土的機械效率．

Answer 1

分析：（1）已知拉力做功的大小和工作時間，根據公式P=

W

t

可求拉力的功率；
（2）根據公式S=Vt先求物體上升的高度，再利用公式η=

W有用

W總

求出機械效率．

解答：解；（1）從圖象可知拉力F做功的功率P_F=

W

t

=

720J

4s

=180W；
（2）4s內提升泥土上升的高度h=v_物t=0.4m/s×4s=1.6m；
提升泥土的機械效率η=

W有

W總

=

Gh

W總

=

423N×1.6m

720J

=94%；
答：（1）該過程中拉力F做功的功率為180W；（2）利用該裝置提升泥土的機械效率為94%．

點評：本題考查功率和機械效率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是學會分析圖象，能從題目所給信息中找到有用的數據．