Question

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）小明同学在20内所做的总功；
（2）该滑轮组的机械效率；
（3）拉力的大小．

Answer 1

分析：（1）由乙图直接读出20s内拉力做的功即为总功；
（2）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，根据η=

W有用

W总

×100%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．

解答：解：（1）由乙图可得：
W_总=800J，
（2）有用功：
W_有=Gh=120N×5m=600J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

600J

800J

×100%=75%；
（3）绳端移动的距离：
s=nh=2×5m=10m，
∵W=Fs
∴拉力的大小：
F=

W总

s

=

800J

10m

=80N．
答：（1）小明同学在20s内所做的总功为800J；
（2）该滑轮组的机械效率为75%；
（3）拉力的大小为80N．

点评：本题考查了功、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．