Question

3．在農(nóng)村常有家庭挖井取水．小明同學(xué)用如圖所示的滑輪組提水，他用100N的力把重為150N的水從井中勻速提升4m用了10s的時(shí)間．求：
（1）物體上升的速度；
（2）滑輪組的機(jī)械效率；
（3）拉力做功的功率．

Answer 1

分析 （1）已知水桶上升的高度和所用時(shí)間，根據(jù)v=$\frac{h}{t}$計(jì)算物體上升的速度；
（2）由圖可知，動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)n=2，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率；
（3）先根據(jù)s=nh計(jì)算繩子自由端移動(dòng)的距離，再根據(jù)W=Fs計(jì)算拉力做的功，最后利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算拉力做功的功率．

解答 解：（1）物體上升的速度：
v=$\frac{h}{t}$=$\frac{4m}{10s}$=0.4m/s；
（2）由圖可知，動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)n=2，
則滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{150N}{2×100N}$×100%=75%．
（3）繩子自由端移動(dòng)的距離：s=2h=2×4m=8m，
拉力做的功：W_總=Fs=100N×8m=800J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{800J}{10s}$=80W．
答：（1）物體上升的速度為0.4m/s；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為75%；
（3）拉力做功的功率為80W．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了速度、機(jī)械效率、總功的計(jì)算，比較基礎(chǔ)，熟練運(yùn)用相關(guān)公式是解題的關(guān)鍵．