Question

13．小明同學(xué)用如圖甲所示的滑輪組打水，拉力方向向下．他用20s的時間把重為120N 的水從井中勻速提升5m，拉力做的功隨時間t 的變化圖線如圖乙所示．

（1）在圖丙中畫出滑輪的繞線方法．
（2）在此過程中對物體重力所做的功為600J，由圖乙可知在20s的時間內(nèi)拉力所做的總功為800J，此滑輪組的機械效率是75%．

Answer 1

分析 （1）省力多少和繩子的繞法，決定滑輪組的使用效果，要使繩子向下拉動則應(yīng)從定滑輪開始繞線．
（2）根據(jù)W_有用=Gh求出有用功，從圖乙可得在20s的時間內(nèi)拉力所做的總功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）由題可知，拉力方向向下，繩子應(yīng)先系在定滑輪的下端掛鉤上，然后再繞過下面的動滑輪再向上繞到定滑輪上，依次反復(fù)繞．如圖所示：

（2）此過程中對物體重力所做的功：
W_有用=Gh=120N×5m=600J；
由圖乙可知，在20s的時間內(nèi)拉力所做的總功W_總=800J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{600J}{800J}$×100%=75%．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）600；800；75%．

點評 本題考查了滑輪組的繞法、有用功、機械效率的計算，關(guān)鍵是明確有用功和總功的含義以及從圖象中讀出總功．