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.所用动滑轮和筐受到的总重力为20N.某次操作中.将重423N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像如图乙所示.细绳的质量忽略不计.g取10N/kg.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,(3)在提起泥土上升3m的过程中. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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，所用动滑轮和筐受到的总重力为20N。某次操作中，将重423N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像如图乙所示。细绳的质量忽略不计，g取10N/kg。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；
（3）在提起泥土上升3m的过程中，拉力F做的额外功。

（1）180W （2）94% （3）81J

试题分析：
（1）拉力F做功的功率

（2）4s内提升泥土上升的高度h=v_物t=0.4m/s×4s=1.6m
提升泥土的机械效率

%
（3）拉力F做功的功率

,绳子端移动的速度

，总功W_总=Fs=150N×3×3m=1350J ，有用功W_有= G_动h=423N×3m=1269J
额外功W_额=W_总—W_有=1350J—1269J="81" J

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