Question

在农村常有家庭挖井取水，小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时，将重为100N的土以0.25m/s的速度从井中匀速提升，此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．求：

（1）拉力的功率；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）拉力的大小．

Answer 1

解：

（1）由乙图可得，20s拉力做功：W_总=800J，做功时间t=20s，

拉力的功率：P===40W；

（2）由v=可得，土上升的高速：

h=vt=0.25m/s×20s=5m，

有用功：

W_有=Gh=100N×5m=500J；

滑轮组的机械效率：

η=×100%=×100%=62.5%；

（3）由题知，n=2，则绳端移动的距离：

s=nh=2×5m=10m，

由W=Fs可得，拉力的大小：

F===80N．

答：（1）拉力的功率为40W；

（2）滑轮组的机械效率为62.5%；

（3）拉力的大小为80N．