Question

如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，某次操作中，将重405N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图象如图乙所示．求：
（1）拉力F做功的功率；
（2）利用该装置提升泥土的机械效率；

Answer 1

分析：（1）由图象读出在某一时间内做的功，根据P=

W

t

求出其功率；
（2）根据v=

s

t

求出物体上升的高度，根据W=Gh求出有用功，根据η=

W有用

W总

求出机械效率．

解答：解：（1）由图乙可知，当t=4s时，拉力做的功：W_总=720J，
拉力做功功率：P=

W总

t

=

720J

4s

=180W；
（2）∵v=

s

t

，
∴4s内提升泥土上升的高度：
h=vt=0.4m/s×4s=1.6m，
有用功W_有用=Gh=405N×1.6m=648J，
提升泥土的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

648J

720J

×100%=90%．
答：（1）拉力F做功的功率为180W；
（2）该装置提升泥土的机械效率为90%．

点评：此题主要考查的是学生对功率、有用功、速度、机械效率计算公式的理解和掌握，读懂图象是解决此题的关键．