Question

今年云南等五省遭遇了百年不遇的特大旱灾，某村响应政府号召积极打井抗旱救灾．如图所示，是村民利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形．某次操作中，工人用400N的拉力F在一分钟内将总重为800N的泥土匀速提升5m，在这段时间内：
（1）拉力F所做的有用功是多少？
（2）拉力F做功的效率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多大？

Answer 1

分析：（1）克服泥土的重力所做的功是有用功；
（2）拉力F所做的功是总功，总功与时间的比值等于功率；
（3）有用功与总功的比值是机械效率．

解答：解：（1）拉力F所做的有用功为：W_有=Gh=800N×5m=4000J；
（2）拉力F移动的距离S为：S=3h=3×5m=15m；
     拉力F所做的总功为：W_总=FS=400N×15m=6000J；
     则拉力F做功的功率P为：P=

W总

t

=

6000J

60s

=100W；
（3）滑轮组的机械效率为：η=

W有

W总

=

4000J

6000J

=66.7%．
答：（1）力F所做的有用功是4500J；
（2）拉力F做功的功率是100W；
（3）滑轮组的机械效率是66.7%．

点评：本题考查的知识点多，用到的公式多，难点是求拉力所做的总功，由滑轮组的特点知：绳子自由端移动的距离与物体上升高度之间的关系是s=nh；从而求出拉力方向上移动的距离．