Question

14．在農(nóng)村常有家庭挖井取水，小明同學(xué)某次用如圖甲所示的滑輪組提土時，將重為100N的土以0.25m/s的速度從井中勻速提升，此時拉力做的功W隨時間t的變化圖象如圖乙所示．則拉力為80N，滑輪組的機械效率為62.5%．

Answer 1

分析 （1）首先確定滑輪組繩子有效股數(shù)，然后利用v=$\frac{s}{t}$求出20s土上升的高度，利用s=nh計算繩端移動的距離，再由乙圖直接讀出20s內(nèi)拉力做的功即為總功，利用W=Fs計算拉力大�。�
（2）已知土的重力和上升的高度，根據(jù)W=Gh求出克服土的重力做的功，即為有用功；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出滑輪組的機械效率；

解答 解：
（1）由圖甲知，n=2，
由v=$\frac{s}{t}$可得，土上升的高度：
h=vt=0.25m/s×20s=5m，
則繩端移動的距離：
s=2h=2×5m=10m，
由乙圖可得，20s拉力做功：W_總=800J，
由W=Fs可得，拉力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{800J}{10m}$=80N；
（2）有用功：
W_有=Gh=100N×5m=500J；
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{500J}{800J}$×100%=62.5%．
故答案為：80；62.5%．

點評 本題考查了使用滑輪組有用功、機械效率、拉力的計算，關(guān)鍵是明確有用功和總功以及從圖象中讀出總功．