Question

小明同学用如图1所示的滑轮组提土，他用80N的拉力把重力为120N的土从井中匀速提升5m，所花时间是20s．其中拉力做功W随时间t的变化图象如图2．求：
（1）有用功
（2）滑轮组的机械效率
（3）拉力的功率
（4）为了方便把土提上来，在图1中画出滑轮组的绕线．

Answer

（1）知道土的重力和升高的距离，根据W=Gh求出有用功．
（2）知道提起120N的土上升5m用时20s，由图2图象找出对应的总功．
根据η=×100%求出滑轮组的机械效率．
（3）知道总功和做功时间，根据P=求出拉力功率．
（4）知道总功和拉力，求出绳子自由端移动的距离s，知道物体升高的距离，求出绳子的段数，绕出滑轮组．
【解析】
（1）W有=Gh=120N×5m=600J．
（2）把120N的土升高5m，用时20s，由图二知，拉力做功800J．
所以滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=75%．
（3）拉力功率：P===40W．
（4）∵W=Fs，
∴绳子自由端移动的距离：s===10m，
提升物体时绳子的段数：n===2，
所以滑轮组绕法如图．

答：（1）有用功是600J．
（2）滑轮组的机械效率是75%．
（3）拉力的功率是40W．
（4）如上图．