题目内容
(2012?三明)在农村常有家庭挖井取水.小明同学用如图(甲)所示的滑轮组提土,他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m,拉力做的功W随时间t的变化图象如图(乙)所示.求:
(1)有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力的大小;
(4)拉力的功率.
(1)有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力的大小;
(4)拉力的功率.
分析:(1)已知土的重力和上升的高度,根据W=Gh求出克服土的重力做的功,即为有用功;
(2)由乙图直接读出20s内拉力做的功即为总功,根据η=
求出滑轮组的机械效率;
(3)由图可知绳子的有效股数为2,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出拉力的大小;
(4)根据P=
求出拉力的功率.
(2)由乙图直接读出20s内拉力做的功即为总功,根据η=
W有 |
W总 |
(3)由图可知绳子的有效股数为2,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出拉力的大小;
(4)根据P=
W |
t |
解答:解:(1)有用功:
W有=Gh=120N×5m=600J;
(2)由乙图可得:
W总=800J,
滑轮组的机械效率:
η=
=
=75%;
(3)绳端移动的距离:
s=nh=2×5m=10m,
拉力的大小:
F=
=
=80N;
(4)拉力的功率:
P=
=
=40W.
答:(1)有用功为600J;
(2)滑轮组的机械效率为75%;
(3)拉力的大小为80N;
(4)拉力的功率为40W.
W有=Gh=120N×5m=600J;
(2)由乙图可得:
W总=800J,
滑轮组的机械效率:
η=
W有 |
W总 |
600J |
800J |
(3)绳端移动的距离:
s=nh=2×5m=10m,
拉力的大小:
F=
W总 |
s |
800J |
10m |
(4)拉力的功率:
P=
W总 |
t |
800J |
20s |
答:(1)有用功为600J;
(2)滑轮组的机械效率为75%;
(3)拉力的大小为80N;
(4)拉力的功率为40W.
点评:本题考查了功、功率、机械效率、拉力的计算,关键是明确有用功和总功以及从图象中读出总功.
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