Question

20．在农村常有家庭从井中取水，小强同学用如图甲所示的滑轮组提水，他用20s的时间把重为120N的水从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，求：
（1）小强取水做的有用功；
（2）该滑轮组的机械效率；
（3）小强取水做功的功率．

Answer 1

分析 （1）知道水的重力和上升的高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）由乙图直接读出20s内拉力做的功即为总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$求出小强取水做功的功率．

解答 解：（1）小强取水做的有用功：
W_有=Gh=120N×5m=600J；
（2）由乙图可得：
W_总=800J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{600J}{800J}$×100%=75%；
（3）拉力的功率
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{800J}{20s}$=40W．
答：（1）小强取水做的有用功为600J；
（2）该滑轮组的机械效率为75%；
（3）小强取水做功的功率为40W．

点评 本题考查了功、功率、机械效率的计算，关键是明确有用功和总功以及从图象中读出总功．